充电头网 03-01
拆解报告:HUAWEI华为CloudEngine 16800系列交换机3000W开关电源PAH-3000WA
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前言

充电头网淘到了华为CloudEngine 16800 系列交换机电源模块 PAH-3000WA,这款电源采用长条造型,金属外壳,为冗余电源设计。在电源模块前端设有散热风扇和拉手,输出端设有连接器。这款模块没有外置电源线,输入,输出和通信引脚全部通过尾部的金手指连接,干净整洁。

电源模块具备3000W输出功率,支持交流和直流输入。电源输出规格为 53.5V 56.1A,计算输出功率为3000W,并且支持根据输入电压的降低,对应降低输出功率,在 110Vac 输入下,输出功率降额为 1500W。下面就带来 PAH-3000WA 电源模块的拆解,一起看看内部的用料和设计。

华为3000W电源模块 PAH-3000WA 外观

华为3000W 开关电源 PAH-3000WA 采用金属材质外壳,经典拼接方式螺丝进行封装固定,两侧设有定位滑道。电源给人的第一印象是非常的长,同时也很有分量。

开关电源前端外壳喷刷黑漆,实际同样为金属材质,左下角有 PAH-3000WA 型号。

前端外壳格栅设计用于空气流通。

左上角设有输入、输出以及警告指示灯。

此外前端还设有塑料材质提手,提手内侧设有黄绿色脱扣按键。

机身侧面设有锁扣,通过按压黄绿色脱扣按键方可实现脱扣,将华为3000W 开关电源 PAH-3000WA 取出。

机身顶部贴有开关电源铭牌,铭牌上的厂商信息已被刻意损毁。

开关电源铭牌特写

型号:PAH-3000WA

交流输入:~200-240V;50/60Hz;16A or

直流输入:240-380V;14A

直流输出:53.5V;56.1A Max

直流输出总功率:3000W Max

交流输入:~100-130V;50/60Hz;16A

直流输出:53.5V;28.1A Max

直流输出总功率:1500W Max

开关电源通过了 CP、CE、TUV 认证。

机身底部两侧同样设有定位滑道。

开关电源输入和输出母座设在同一端,左侧为直流输出插座以及电源控制插座,右侧为电源输入端子,上下分层结构。

实测华为3000W 开关电源 PAH-3000WA 机身长度约为 44cm。

机身宽度约为 10.3cm。

厚度约为 4cm。

另外测得电源模块重量约为 2788g。

华为 3000W 电源模块 PAH-3000WA 拆解

看完了华为这款电源模块的外观展示,下面就进行拆解,一起来看看内部的用料和设计。

首先拧下金属外壳上所有的固定螺丝,拆下电源模块面板和盖板。

盖板内部粘贴黑色麦拉片绝缘。

盖板侧面也粘贴麦拉片绝缘。

电源模块前端提手结构特写,格栅用于空气流通。

工作指示灯导光结构特写。

电源模块锁定机构特写,内置弹簧复位。

PCBA 模块通过螺丝固定在壳体内部。

取出 PCBA 模块,在壳体内部设有麦拉片绝缘。

散热风扇通过插接件连接。

散热风扇来自台达,型号 FFB0412EN-00,规格为 12V 2.1A,中国制造。

PCBA 模块正面一览,左下角为电源输入端,焊接保险丝,压敏电阻,继电器,共模电感,安规 X2 电容。右下角焊接高压滤波电容。在高压滤波电容上方散热片上设有开关管和两颗整流桥。散热片上方焊接 PFC 升压电感,谐振电感,谐振电容小板,顶部焊接开关管,PFC 开关管和 PFC 整流管。

左上方设有电源主控小板,下方辅助电源小板采用塑料罩绝缘,右侧焊接两块辅助电源小板。中间位置小块散热片为同步整流管散热,下方为输出滤波电容和变压器。变压器磁芯顶部设有导热垫通过模块盖板加强散热,降低温升。

PCBA 模块背面设有 MCU 和 VBUS 开关管等元件,初次级之间由虚线区分。

电源模块输入端和输出端一览,左侧垂直端子为电源正负极输出,右侧为电源输入端子。

电源输入端子特写,为上下两层设计。

输入端保险丝特写,外套热缩管绝缘,并打胶固定。

在保险丝下方为安规 X2 电容,来自厦门法拉电子,规格为 2.2 μ F。

蓝色安规 Y 电容来自华新科。

另一端三颗蓝色 Y 电容特写。

六颗黄色压敏电阻用于浪涌吸收,外套热缩管绝缘。

压敏电阻型号 TVR20751R。

两颗气体放电管外套热缩管绝缘。

继电器来自宏发,为 HF180F 系列磁保持继电器,线圈电压 12V,内置两组常开 + 常闭触点,触点容量为 25A 290VAC。

共模电感采用磁环绕制,与 PCB 之间设有电木板绝缘。

灰色安规电容特写。

蓝色 Y 电容特写。

另一颗共模电感同样采用磁环绕制,底部固定电木板绝缘。

两颗热敏电阻用于抑制电源上电的浪涌电流。

用于切换热敏电阻的继电器来自欧姆龙,型号 G2RL-14-E-CF,线圈电压 12V,触点容量 16A/250V。

两颗整流桥来自乐山无线电,型号 D25SB80,规格为 25A 800V,采用两颗半桥连接均摊发热。

此外还设有一颗整流桥,来自乐山无线电,型号 GBU15K,规格为 15A 800V.

整流桥前端设有一颗 NTC 热敏电阻。

薄膜滤波电容来自厦门法拉电子,为 CL21X 系列,规格为 1.5 μ F450V。

电源主控 MCU 芯片来自 ST 意法,型号 STM32F334C8T7,芯片内置 32 位 CPU 和 FPU,主频达 72MHz,内置 64K FLASH 和 12K SRAM,并支持奇偶校验。内部还集成两个快速 12 位 ADC,超快速比较器等,支持 6 通道 PWM 信号输出。

贴片晶振频率为 12.000MHz。

在 PFC 升压电感侧面设有 PFC 开关管和整流管。

PFC 开关管来自东芝,型号 TK31N60W,NMOS,耐压 600V,导阻 73m Ω,采用 TO247 封装。

两颗 PFC 升压电感采用利兹线绕制。

PFC 整流管来自京瓷,型号 KSH30H60,是一颗快恢复二极管,规格为 600V30A,采用 TO-247-2pin 封装。

用于检测 PFC 级电流的互感器特写,打胶加固。

高压滤波电容来自 EPCOS,规格为 1000 μ F450V。

另一颗高压滤波电容来自贵弥功,规格为 450V470 μ F。

在 PCBA 模块侧面的小板上焊接一颗 MCU,来自意法半导体,型号 STM32F334R8T7,是一颗内置 DSP 和 FPU 的混合信号 MCU,内置 Cortex-M4 CPU,主频达 72MHz,内置 64KB Flash 和 16KB SRAM。

在 PFC 开关管的散热片上设有两颗开关管。

开关管来自东芝,型号 TK28N65W5,NMOS,耐压 650V,导阻 110m Ω,采用 TO-247 封装。

在整流桥的散热片上还固定有两颗开关管。

开关管型号同样为 TK28N65W5,四颗型号相同。

贴片电流互感器用于电流检测。

谐振电感特写,磁芯喷码标注信息。右侧焊接谐振电容小板。

谐振电容采用 MLCC,焊接在垂直小板上节省空间。

变压器采用利兹线绕制,磁芯上粘贴导热垫连接到模块盖板加强散热。

输出端六颗同步整流管固定在散热片上。

同步整流管来自英飞凌,型号 IPP075N15N3,NMOS,耐压 150V,导阻 7.2m Ω,采用 PG-TO220-3 封装。

输出端五颗滤波电容采用胶水固定。

输出滤波电容规格为 63V680 μ F,共计 3400 μ F。

一颗 2220 封装的 MLCC 用于输出滤波。

输出滤波电感采用磁环绕制,中间和底部均设有电木板绝缘。

输出滤波电容来自尼吉康,规格为 470 μ F63V。

三颗 1m Ω 取样电阻用于检测输出电流。

输出 VBUS 开关管来自安森美,型号 FDMS86150A,NMOS,耐压 100V,导阻 4.85m Ω,采用 Power 56 封装。

PCBA 模块正面焊接三颗型号相同的 VBUS 开关管。

1.5SMC75CA TVS 用于输出浪涌保护。

电源模块直流输出插座特写。

在输出插座右侧为电源控制插座,共计 30 针。

在 PCBA 模块输入输出侧设有多块小板。

其中一块小板外套黑色塑料罩绝缘。

移除绝缘塑料罩,内部为辅助电源小板。

拆解取下三块小板,在 PCBA 模块外侧为电源主控小板。

三块小板依次为辅助电源小板,整流滤波小板,下方为隔离驱动小板。

整流滤波小板正面焊接共模电感,薄膜电容,下方两颗电阻外套热缩管,右侧两颗电解电容同样外套热缩管。

背面焊接八颗贴片二极管,对应电解电容的位置镂空降低厚度。

两颗贴片共模电感丝印 LF9H516P。

薄膜电容容量为 0.0047 μ F,共四颗。

两颗电解电容外套热缩管绝缘,并打胶固定。

两颗滤波电容来自贵弥功,规格为 450V68 μ F。

辅助电源小板一览,在虚线右侧为高压侧,左侧为低压侧,为两路独立的电源设计。

在辅助电源小板背面焊接整流二极管和滤波电容,还焊接一颗反馈光耦。

辅助电源芯片来自英飞凌,型号 ICE2QR2280G,是一颗集成开关管的电源芯片,内置 800V CoolMOS 管,85-265Vac 输入下支持 30W 输出功率。芯片内置逐周期电流限制和折返校正,并支持数字软启动和有源突发模式。

两颗 1 Ω 电阻并联,用于检测初级电流。

电源变压器采用多层绝缘线绕制,磁芯也缠绕胶带绝缘。

亿光 EL1018 光耦用于输出电压反馈。

整流二极管来自意法半导体,丝印 R4S。

六颗并联的 MLCC 滤波电容特写。

一颗滤波电容规格为 47 μ F80V。

电源主控芯片采用意法半导体 UC2843B,为工业级芯片。

开关管采用安森美 FDMS86200,NMOS,耐压 150V,导阻 18m Ω,采用 Power56 封装。

变压器外套金属屏蔽壳。

在辅助电源小板右侧还设有两块辅助电源小板。

辅助电源芯片来自英飞凌,型号 ICE2QR2280G。

平面变压器磁芯特写。

EL3H7 光耦用于输出电压反馈。

隔离驱动小板特写,正面焊接驱动变压器和隔离放大器。

背面焊接两颗驱动器芯片。

驱动器芯片来自意法半导体,型号 PM8834M,为双路低侧驱动器,具备 4A 输出能力,采用 MSOP 8L-EP 封装。

另一颗驱动器型号相同。

两颗隔离变压器用于开关管驱动。

一颗电源芯片丝印 04=7A。

搭配使用的降压电感特写。

光隔离放大器来自东芝,型号 TLP7820,适用于马达电流采集和逆变器电压电流采集。

另一颗光隔离放大器型号相同。

圣邦微 SGM8270 双运放用于信号放大。

隔离驱动芯片来自英飞凌,型号 2EDS8265H,为 EiceDRIVER 2EDi 驱动器系列,是一颗快速双通道隔离 MOS 管驱动芯片,具备加强的输入输出隔离。

五颗 EL1018 光耦用于初次级之间通信。

在侧面的垂直小板上焊接两颗高速 CAN 收发器,来自恩智浦,型号 TJA1051,用于电源模块与主机通信。

两颗纳芯微 NSi8121 双通道数字隔离器用于通信隔离。

两颗亿光 EL1018 光耦用于隔离通信。

次级控制芯片来自海思半导体,丝印 SD5000。

芯片外置 25.000MHz 时钟晶振。

贴片 LED 指示灯特写。

芯片左侧焊接一颗 1 Ω 贴片电阻。

外置存储器来自意法半导体,型号 24C64WP、

主板上的电解电容来自立隆。

规格为 470 μ F100V。

电解电容同样来自立隆。

规格为 100 μ F100V。

用于连接散热风扇的插座特写。

三颗工作指示灯特写。

全部拆解一览,来张全家福。

充电头网拆解总结

华为 PAH-3000WA 电源模块整体为模块化设计,电源模块前端设有散热风扇和指示灯,在模块尾部设有输入和输出插座以及通信连接器,便于整体更换。模块输出规格为 53.5V 56.1A,计算输出功率为 3000W。

充电头网通过拆解了解到,华为这款电源模块交流输入端设有保险丝进行过流保护,并设有压敏电阻和气体放电管进行浪涌保护。模块采用意法 MCU 进行控制,PFC 开关管和主开关管来自东芝,PFC 整流管来自京瓷,同步整流管和辅助电源芯片来自英飞凌。

电源模块内部设有多块小板用于辅助电源和功能控制,节省空间占用。内部主电容来自 EPCOS 和贵弥功,输出滤波电容来自尼吉康,内部元件打胶加固。整体用料均为知名品牌,内部做工扎实可靠。

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