長(zhǎng)城CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊 GW-BKPH2CBO方案解析

前言

本期方案解析帶來(lái)的是長(zhǎng)城推出的CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊，這款模塊用于4U機(jī)箱垂直安裝，支持兩個(gè)CRPS電源模塊連接，支持2000W輸出功率。電源轉(zhuǎn)換模塊具備轉(zhuǎn)換功能，支持+3.3V，+5V，+12V，-12V和+5VSB電源轉(zhuǎn)換輸出。

電源轉(zhuǎn)換模塊具備過(guò)流，過(guò)壓保護(hù)，短路保護(hù)，具備2組CPU供電和4組GPU供電輸出，還具備硬盤和主板供電輸出。下面服務(wù)器電源網(wǎng)就帶來(lái)長(zhǎng)城這款CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊的解析，一起看看模塊的方案和設(shè)計(jì)。

長(zhǎng)城CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊外觀

長(zhǎng)城CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊型號(hào)GW-BKPH2CBO，總輸出功率為2000W。

模塊上方設(shè)有連接插座，左側(cè)設(shè)有轉(zhuǎn)換電路，支持+3.3V 25A，+5V 38A，+12V1 100A，+12V2 120A，-12V 0.5A和+5VSB 3A輸出。右側(cè)設(shè)有連接插座，用于連接主板，硬盤和顯卡供電。

PCBA模塊背面沒(méi)有元件。

轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有插座用于連接CRPS電源模塊。

實(shí)際裝配CRPS電源的形態(tài)一覽，適用于4U機(jī)箱立式安裝。

轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有4組GPU供電輸出，2組CPU供電輸出，3組硬盤供電輸出和主板供電輸出插座。

測(cè)得轉(zhuǎn)換模塊長(zhǎng)度約為133mm。

測(cè)得轉(zhuǎn)換模塊寬度約為160.3mm。

轉(zhuǎn)換模塊厚度約為16.5mm。

測(cè)得轉(zhuǎn)換模塊重量約為230g。

長(zhǎng)城CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊解析

看完了長(zhǎng)城這款CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊的外觀展示，下面就帶來(lái)解析，一起看看內(nèi)部的方案和設(shè)計(jì)。

用于3.3V和5V的同步降壓控制器來(lái)自茂達(dá)電子，型號(hào)APW7159C，是一顆雙路同步降壓控制器，芯片具備出色的輸出電壓調(diào)整率，集成軟啟動(dòng)和專利的軟關(guān)閉，內(nèi)部集成自舉二極管，支持輸出過(guò)壓，輸出欠壓和過(guò)熱保護(hù)，采用SOP-20封裝。

用于3.3V降壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)管來(lái)自英飛凌，型號(hào)IPD060N03L G，NMOS，耐壓30V，導(dǎo)阻6mΩ，采用TO252-3封裝。左側(cè)一顆為降壓上管，中間和右側(cè)兩顆為降壓下管。

用于5V降壓轉(zhuǎn)換的開(kāi)關(guān)管型號(hào)相同，采用英飛凌IPD060N03L G，右側(cè)一顆為降壓上管，左側(cè)和中間兩顆為降壓下管。

另一組開(kāi)關(guān)管為同樣的布局。

三顆降壓電感特寫，上方一顆用于3.3V降壓輸出，中間和下方兩顆用于5V降壓輸出。

輸入濾波電容來(lái)自貴彌功，為PSG系列導(dǎo)電性高分子固體鋁電解電容器，具備超低ESR和高紋波電流特性，保證105℃ 15000-20000小時(shí)，規(guī)格為270μF16V，使用9顆用于輸入濾波。

下方設(shè)有5顆同規(guī)格的濾波電容。

兩顆0.25mΩ取樣電阻并聯(lián)，用于輸出電流檢測(cè)。

兩顆0.25mΩ取樣電阻用于另一路輸出電流檢測(cè)。

濾波電容規(guī)格為270μF16V。

3.3V輸出濾波電容規(guī)格為270μF16V。

共設(shè)有4顆同規(guī)格的濾波電容。

1mΩ取樣電阻用于檢測(cè)3.3V輸出電流。

5V輸出濾波電容規(guī)格為270μF16V。

共設(shè)有4顆同規(guī)格的濾波電容。

兩顆2mΩ取樣電阻并聯(lián)，用于檢測(cè)5V輸出電流。

輸入濾波電容規(guī)格為270μF16V。

同步降壓芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)TPS54628，是一顆4.5-18V輸入電壓，6A輸出電流的同步降壓轉(zhuǎn)換器，支持0.76-5.5V輸出電壓，芯片內(nèi)部集成開(kāi)關(guān)管，開(kāi)關(guān)頻率650KHz，支持逐周期過(guò)流保護(hù)，采用SO PowerPAD-8封裝。

4.7μH降壓電感特寫。

輸出濾波電容規(guī)格為270μF16V。

開(kāi)關(guān)降壓芯片來(lái)自德州儀器，型號(hào)TPS54231，支持3.5-28V輸入電壓，芯片內(nèi)置開(kāi)關(guān)管，輸出電流2A，采用SOIC8封裝。

10μH降壓電感特寫。

輸出濾波電容規(guī)格為56μF25V。

運(yùn)放來(lái)自意法半導(dǎo)體，型號(hào)LM358，為低功耗雙運(yùn)算放大器，采用SO8封裝。

電壓比較器來(lái)自德州儀器，型號(hào)LM339，為四路差分比較器，采用SOIC14封裝。

電源管控芯片來(lái)自偉詮，型號(hào)WT7527RA，用于電源3.3V，5V，12VA和12VB輸出欠壓，過(guò)壓和過(guò)流保護(hù)，采用SOP-16封裝。

雙MOS管絲印701，為小信號(hào)開(kāi)關(guān)管，耐壓60V，采用SOT-363封裝。

蜂鳴器用于異常告警。

服務(wù)器電源網(wǎng)總結(jié)

最后附上長(zhǎng)城CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊的核心器件清單，方便大家查閱。

長(zhǎng)城CRPS電源轉(zhuǎn)換模塊支持兩個(gè)電源模塊連接，支持2000W輸出功率。電源模塊具備電壓轉(zhuǎn)換功能，支持3.3V和5V以及5V待機(jī)電壓輸出，并且還具備2組CPU供電和4組GPU供電輸出。轉(zhuǎn)換模塊具備過(guò)流保護(hù)，過(guò)壓保護(hù)和短路保護(hù)。

服務(wù)器電源網(wǎng)通過(guò)解析了解到，長(zhǎng)城這款電源轉(zhuǎn)換模塊采用茂達(dá)電子APW7159C用于3.3V和5V電壓轉(zhuǎn)換，搭配使用英飛凌IPD060N03L G開(kāi)關(guān)管。5V待機(jī)電壓采用德州儀器TPS54628同步降壓芯片轉(zhuǎn)換。-12V采用TPS54231轉(zhuǎn)換輸出。

轉(zhuǎn)換模塊對(duì)應(yīng)3.3V，5V，12V輸出均設(shè)有采樣電阻進(jìn)行電流檢測(cè)，通過(guò)偉詮WT7527RA進(jìn)行過(guò)壓，過(guò)流和欠壓保護(hù)，轉(zhuǎn)換模塊設(shè)有日系貴彌功固態(tài)電容，用于電源濾波，降低輸出紋波。