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[电源] 新春之际拆个华为3kw氮化镓电源TMN1APSU

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发表于 2022-2-1 03:16:32 | 显示全部楼层 |阅读模式
逛海鲜市场看到华为出了一款黑科技:华为PAC3000S12-T1
窄1U体积,3000W单路12V输出,半载时最高效率96%,80PLUS白金牌认证!但是价格非常感人,便宜的750不包邮,贵的上千。b站有拆解视频,里面是无桥PFC+LLC架构,PFC和LLC功率管均为GaN Systems的氮化镓器件


这次的主角当然不是这个啊 虽然买来不亏但是心疼钱包


然后逛着逛着看到一个这

华为针对新一代通信设备、数据中心等设计的54V母线电源,型号TMN1APSU,参数在截图里都有,也是3kw功率,95%效率,按理说也达到80PLUS白金标准了,但是没有认证。按照体积粗略算了下,功率密度3.064W/m^3,碾压民用领域的绝大多数垃圾氮化镓头了
相比之下价格非常便宜,180包邮,按照型号搜索,找那个标100元的汕头好再来科技就是了
收到快递的时候是一个挺大的纸箱子装着,以为电源体积也挺大的,没想到:

很小巧,比手掌大一圈,不是很重,掂着感觉1kg多点,推测里面没有大块散热器
!!!由于输入功率3kw,最大电流达到16A,超过了普通C14电源口(电饭煲线)的额定电流,因此这款电源是C19接口,方形外框插脚是三横那种!!!



内部是双层PCB倒扣起来,所以比较厚,整体像个小方块,怪可爱的



铭牌标注很详细了,220V AC/DC输入时输出功率3001.35W,110V低压输入时,输出功率限制在12.3075W



拆的时候惊叹于华为工程师的设计功底(和发量),没怎么拍照,以后想起来的话补上吧
可以看出内部塞得满满当当,只有左上角变压器后部预留来通风的一小块空位,也许以后有大佬琢磨出改装方法了可以在这里塞个电压电流表啥的
带金手指的是高压DC-DC板,带安规电容和卧式大电感的是PFC板



PFC电感是扁铜线绕制,对骨架空间利用率更高,非常适合这种超高功率密度的电源
如此大的功率,输出端只有2个680u的电解电容滤波,而且耐压63V只比53.5V的额定输出多17%,这个电源纹波和电压精度一定控制的很好。输出滤波上还套了个塑料绝缘罩,作用①防止PFC带高压的元件碰到电容金属壳体,②防止电容爆浆时电解液喷到PFC板上造成更严重的损坏



两块大板之间用FPC软排线连接,FPC挺厚的,估计是2oz铜厚
非常有意思的是,没有发现整流桥或者分立整流管,交/直流输入经过一级EMI滤波后直接接入PFC电路,这是无桥PFC没跑了。PFC电感有两个,开关管电路看起来也是对称的,可能不但无桥还交错吧,华为的工业级产品真的很顶 鬼知道华为还藏了什么好东西
无桥PFC说简单就是利用低导阻的MOSFET代替二极管,降低传统二极管整流桥2个二极管串联带来的能量损失和发热,变相提高效率。感兴趣的话可以看看电源网的这篇文章


EMI电感旁边小板上的即是PFC部分的氮化镓开关管,英飞凌CoolGaN系列 ↓



型号IGT60R070D1,600V,60A,70mΩ,性能很强 datasheet



这款管子18年才推出,说明这款电源出现也没几年 ↓



继续看看

PFC控制器是STM32F334C8T7,工业级片子,说明控制算法是华为自主研发的



高压DC-DC板,黑色长条是主电容,也有塑料保护罩。电容下方应该是辅助电源小板,辅助电源变压器以铜箔形式集成于多层PCB内(平面变压器),这也是通信设备上老早就在用的技术之一。电容右侧竖立的小板是给风扇供电的DC-DC模块,右下角两个45°放置的就是风扇接口
电容上面一大块高温胶带包起来的就是主变压器,也采用了平面变压器技术,只不过为了能过大电流,次级用的是铜板而非PCB。看变压器的形状,左边还有两个小块磁芯里不知道藏了什么,可能做了磁集成设计。
变压器上方是开关管小板,管子在内侧,离变压器非常近,用电筒照了一下里面是跟PFC一样的IGT60R070D1开关管。值得一提的是,这款电源里没有一片散热片,更没有大块的散热块,但是很巧妙地通过厚铜和SMD在功率管背面的镀金小铜块来增大散热面积,即不会增大太多体积,也说明效率真的很高,发热量不大 也可能是暴力风扇比较猛





高压DC-DC板背面,太复杂了看不懂,只知道肯定是数控电源,输出是同步整流的。所有板子都涂了三防漆,所以芯片和元件型号看不太清楚。初次级之间通过ADI的磁耦通信,磁耦既耐操又容易设计外围电路,抗干扰能力也很强,可以说是高可靠设备上代替光耦的理想产品



摆一起看一眼,然后就装回去了


54V电源,电压比较特殊,大家有什么除了充电动车以外的点子把它利用起来吗

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发表于 2022-2-1 04:23:59 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
春节快乐,拆机辛苦。华为通信电源做工非常不错
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发表于 2022-2-1 07:22:52 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
能用到这个电压的东西很少见
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发表于 2022-2-1 07:43:08 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
华为那4850 通信电源没用氮化镓都能到98%这个用上氮化镓了效率怎么还低了
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发表于 2022-2-1 10:03:06 | 显示全部楼层
不知能不能两只串联,不然拿来做功放电源爽歪歪
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发表于 2022-2-1 10:44:49 | 显示全部楼层
这50多V的输出
我这也用不上啊
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发表于 2022-2-1 11:14:29 | 显示全部楼层
华为还是很牛B的!
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发表于 2022-2-1 11:48:06 | 显示全部楼层
温力口 发表于 2022-2-1 11:14
华为还是很牛B的!

它有自己的电源工厂吗❓❓电源这些东东几乎全是找ODM代工生产的。我拆的那个华为5G CPE Win H312-371电源是深圳航嘉驰源ODM代工的 https://www.mydigit.cn/thread-295168-1-1.html

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发表于 2022-2-1 11:49:38 | 显示全部楼层
wulishui 发表于 2022-2-1 10:03
不知能不能两只串联,不然拿来做功放电源爽歪歪

基站用电源、工控用电源产品,肯定比普通的消费级产品的电源要好啦。
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发表于 2022-2-1 13:03:33 | 显示全部楼层
750?少个零都不买。
这种服务器电源流出来的便宜得很,我买了个DELL的起码95新 30还包邮
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 楼主| 发表于 2022-2-1 13:45:12 | 显示全部楼层
本帖最后由 trex000 于 2022-2-1 13:48 编辑
edit009 发表于 2022-2-1 13:03
750?少个零都不买。
这种服务器电源流出来的便宜得很,我买了个DELL的起码95新 30还包邮 ...

你说的那种都是好几年甚至十几年前的服务器电源,服务器都早淘汰了,旧电源量大当然便宜
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 楼主| 发表于 2022-2-1 13:50:21 | 显示全部楼层
cheng13 发表于 2022-2-1 07:43
华为那4850 通信电源没用氮化镓都能到98%这个用上氮化镓了效率怎么还低了

这个用氮化镓应该只是缩小了体积,而且看起来电路结构比4850有变化
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发表于 2022-2-1 14:49:51 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
我也想不出来有什么好用处。。。。。。
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发表于 2022-2-1 15:19:13 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
改可调电源、大功率音响供电应该不错
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发表于 2022-2-1 15:39:08 | 显示全部楼层
53.5V???应该可以改成POE供电,我看到一些POE交换机的电源是51V的
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发表于 2022-2-1 18:05:00 | 显示全部楼层
电源是好电源就是价格太感人啊
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发表于 2022-2-1 20:37:03 | 显示全部楼层
这技术绝了,前些天还和同事商量这种GaN服务器电源,没想到直接就有了,这么大功率还这么小的体积和重量,初看还以为是传说中的电源呢(不看标签还以为啥妖怪上用的呢,毕竟这个可以DC-DC用法,电路都脑补出来了),只能说是华为技术好厉害,估计过几年这种会普及一些,价格也就可以接受了
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发表于 2022-2-1 23:30:11 来自手机浏览器 | 显示全部楼层
feixingke 发表于 2022-2-1 15:19
改可调电源、大功率音响供电应该不错

大功率音箱还是上变压器更好
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 楼主| 发表于 2022-2-2 00:48:09 | 显示全部楼层
NoOne996 发表于 2022-2-1 11:48
它有自己的电源工厂吗❓❓电源这些东东几乎全是找ODM代工生产的。我拆的那个华为5G CPE Win H312-37 ...

可能分产品线的吧,普通民用或者中低端产品找代工,工业级和通信设备和高端产品自己造,因为看过好多华为的通信电源内部的板材、用料几乎都一致的,而且没有代工厂信息
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