雙向開關(guān)無橋PFC+全橋LLC架構(gòu)，維諦技術(shù)3500W碳化硅整流模塊拆解

前言

本期拆解帶來的是維諦技術(shù)的一款3500W整流模塊，維諦技術(shù)前身為艾默生網(wǎng)絡(luò)能源，在2016年更名為維諦技術(shù)。這款整流模塊型號為R48-3500e3，支持200-277Vac輸入電壓，輸出為-48V直流，輸出功率為3500W。

整流模塊為長條形機(jī)身，在外側(cè)設(shè)有指示燈，散熱風(fēng)扇和鎖定把手，另一側(cè)設(shè)有連接器和防護(hù)格柵，模塊采用DSP控制，具備CAN總線接口，采用雙向開關(guān)無橋PFC+全橋LLC+同步整流架構(gòu)。下面充電頭網(wǎng)就帶來這款整流模塊的拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

維諦技術(shù)3500W碳化硅整流模塊外觀

維諦技術(shù)3500W碳化硅整流模塊采用鋁合金外殼，機(jī)身粘貼信息標(biāo)簽。

鋁合金外殼為拉絲質(zhì)感。

模塊機(jī)身標(biāo)簽特寫：

產(chǎn)品：eSure Rectifier整流模塊

型號：R48-3500e3

交流輸入：200-277V ~ 22A 50/60Hz

直流輸出：-48V ? 3500W

殼體正面設(shè)有固定螺絲。

殼體背面也設(shè)有固定螺絲。

整流模塊面板特寫，左側(cè)設(shè)有指示燈，右側(cè)設(shè)有散熱風(fēng)扇和鎖定把手。

左側(cè)銘牌印有VERTIV品牌，下方設(shè)有指示燈，底部印有模塊型號R48-3500e3。

散熱風(fēng)扇設(shè)有保護(hù)網(wǎng)罩，防止異物進(jìn)入模塊。

鎖定把手設(shè)有螺絲固定。

模塊殼體側(cè)面也設(shè)有螺絲固定。

螺絲貼有防拆貼紙。

當(dāng)鎖定把手為鎖定位置時(shí)，殼體下方固定塊伸出。

鎖定把手為釋放位置時(shí)，殼體下方固定塊收起，可通過把手拉出模塊。

模塊尾部設(shè)有散熱格柵和連接器。

測得整流模塊長度約為340mm。

整流模塊寬度約為84.5mm。

整流模塊厚度約為41mm。

手持整流模塊的大小直觀感受。

測得整流模塊重量約為1705g。

維諦技術(shù)3500W碳化硅整流模塊拆解

看完了維諦技術(shù)這款整流模塊的外觀展示，下面就進(jìn)行拆解，一起看看內(nèi)部的方案和用料。

擰下固定螺絲，拆下模塊上蓋和側(cè)面蓋板。

散熱風(fēng)扇通過插接件連接固定。

PCBA模塊通過螺絲固定在殼體內(nèi)部。

上蓋內(nèi)部粘貼麥拉片絕緣。

擰下固定螺絲，從殼體中取出PCBA模塊，外殼內(nèi)部設(shè)有麥拉片絕緣。

PCBA模塊正面一覽，左側(cè)下方為交流輸入端，設(shè)有安規(guī)X2電容，保險(xiǎn)絲，壓敏電阻，共模電感，繼電器和啟動(dòng)電阻。中間下方為PFC電感，右側(cè)下方設(shè)有四顆高壓濾波電容。濾波電容上方散熱片為PFC開關(guān)管，PFC整流管和LLC開關(guān)管。

散熱片左側(cè)設(shè)有諧振電容，諧振電感，輔助電源變壓器。中間位置設(shè)有LLC變壓器，濾波電感和濾波電容。右側(cè)上方為直流輸出端，與交流輸入共用連接器。左側(cè)中間位置設(shè)有控制小板和同步整流管散熱片。

PCBA模塊背面一覽，左下角對應(yīng)直流輸出位置焊接銅排，中間位置設(shè)有輔助電源芯片，運(yùn)放，驅(qū)動(dòng)器芯片。

焊接拆下安規(guī)X2電容，散熱片和控制小板，繼續(xù)進(jìn)行拆解。

輸入端安規(guī)X2電容來自廈門法拉電子，規(guī)格為2.2μF。

輸入端保險(xiǎn)絲外套熱縮管絕緣。

藍(lán)色Y電容來自村田，料號為471K。

另一顆Y電容型號相同。

氣體放電管外套熱縮管絕緣。

壓敏電阻外套熱縮管絕緣。

壓敏電阻來自TDK，絲印S20K385K1，用于吸收過壓浪涌。

共模電感采用漆包線繞制，底部設(shè)有電木板絕緣。

安規(guī)X2電容規(guī)格為1μF。

另一顆共模電感同樣采用漆包線繞制，底部設(shè)有電木板絕緣。

安規(guī)X2電容規(guī)格為3.3μF。

Y電容焊接在X電容底部，來自中星，規(guī)格為0.01μF。

繼電器來自NEXEM，型號EC2-12NU，線圈電壓為12V。

另一顆繼電器來自旺榮電子，型號RB-112DF6，內(nèi)置一組轉(zhuǎn)換觸點(diǎn)，觸點(diǎn)容量為16A 277VAC，線圈電壓為12V。

兩顆串聯(lián)的啟動(dòng)電阻特寫，引腳外套塑料管絕緣。

PFC電感采用扁銅線繞制。

PFC開關(guān)管通過螺絲固定在散熱片上。

PFC開關(guān)管來自東微半導(dǎo)體，型號OSG65R125HF，NMOS，耐壓700V，導(dǎo)阻125mΩ，采用TO247封裝，引腳套塑料管絕緣，并打膠固定。

低側(cè)驅(qū)動(dòng)器來自德州儀器，型號UCC27524A，是一顆具有負(fù)輸入電壓能力的雙通道5A高速低側(cè)柵極驅(qū)動(dòng)器，采用SOIC8封裝。

另一顆驅(qū)動(dòng)器型號相同。

光耦來自東芝，型號TLP715，采用SOP-6封裝，用于驅(qū)動(dòng)信號隔離。

另一片散熱片固定整流橋和PFC整流管。

整流橋來自樂山無線電，型號D15SB80，規(guī)格為800V 15A，采用D5封裝。

PFC整流管來自意法半導(dǎo)體，型號STPSC8H065D，為碳化硅二極管，規(guī)格為650V 8A，具備高耐正向浪涌電流能力，采用TO-220AC封裝。

另一顆整流橋型號GBU15K，規(guī)格為800V 15A，采用GBU封裝。

隔離放大器來自博通，型號ACPL-C790-500E，用于隔離電流檢測，采用SO-8封裝，下方設(shè)有電流檢測電阻。

高壓濾波電容來自貴彌功，為LXS系列105℃耐熱，基板自立型電解電容，規(guī)格為450V270μF。

三顆濾波電容來自瑞友康，為CD29C系列，規(guī)格為450V270μF。

10mΩ取樣電阻用于電流檢測。

運(yùn)放來自德州儀器，型號TL082I，是一顆FET輸入雙運(yùn)放，支持30V工作電壓，采用SOIC8封裝。

安森美LM2903雙路電壓比較器用于過電流檢測，采用SOIC-8封裝。

另一顆電壓比較器型號相同。

穩(wěn)壓芯片來自達(dá)爾，絲印EH17A，型號AZ1117H-5.0TRE1，支持20V輸入電壓，輸出電壓為5V，輸出電流1A，采用SOT223封裝。

LLC開關(guān)管通過螺絲固定在散熱片上。

LLC開關(guān)管來自東微半導(dǎo)體，型號OSG65R038HZF，NMOS，耐壓700V，導(dǎo)阻38mΩ，采用TO247封裝。

半橋驅(qū)動(dòng)器來自達(dá)爾，型號DGD21814，是一顆耐壓600V的半橋驅(qū)動(dòng)器，支持MOS和IGBT應(yīng)用，具備1.9A/2.3A驅(qū)動(dòng)電流，采用SO-14封裝。

另一顆驅(qū)動(dòng)器型號相同。

諧振電容來自中星，規(guī)格為1000V 0.022μF，三顆并聯(lián)連接。

諧振電感采用利茲線繞制。

變壓器線圈纏繞高溫膠帶絕緣。

兩顆薄膜電容來自中星，規(guī)格為0.18μF。

變壓器底部設(shè)有MLCC濾波電容。

同步整流管固定在散熱片上。

同步整流管來自安森美，型號FDP075N15A，NMOS，耐壓150V，導(dǎo)阻7.5mΩ，采用TO-220封裝。

濾波電感采用銅帶繞制。

濾波電容來自尼吉康，為UBT系列高可靠長壽命電解電容，耐高溫125℃，壽命10000小時(shí)，規(guī)格為470μF63V。

濾波電感采用漆包線繞制。

濾波電容來自金山，規(guī)格為470μF63V。

兩顆薄膜電容來自中星，規(guī)格為0.18μF。

輔助電源芯片來自德州儀器，絲印28C45，型號UCC28C45，是一顆低功耗電流模式控制器，支持1MHz開關(guān)頻率，采用SOIC-8封裝。

輔助電源開關(guān)管粘貼膠帶絕緣。

輔助電源開關(guān)管來自威世，型號IRFBF20，NMOS，耐壓900V，導(dǎo)阻8Ω，采用TO-220AB封裝。

輔助電源變壓器特寫。

輸出整流管特寫。

另外兩顆整流管特寫。

MLCC濾波電容特寫。

控制小板左側(cè)焊接運(yùn)放，隔離光耦和隔離放大器，右側(cè)焊接存儲器，運(yùn)放，控制芯片，穩(wěn)壓芯片和隔離光耦。

小板背面焊接CAN收發(fā)器和兩顆穩(wěn)壓芯片。

控制器來自德州儀器，型號TMS320F28033，芯片內(nèi)置C2000 32位MCU，主頻為60MHz，內(nèi)置64KB FLASH和20KB RAM，采用TQFP64封裝。

20.000MHz時(shí)鐘晶振特寫。

存儲器來自微芯科技，型號24LC16B，容量為16KB，采用SOIC8封裝。

運(yùn)放來自德州儀器，型號LM2904AV，是一顆標(biāo)準(zhǔn)雙運(yùn)放，支持3-30V工作電壓范圍，采用SOIC8封裝。

小板左側(cè)設(shè)有兩顆LM2904AV雙運(yùn)放。

另一顆運(yùn)放型號相同。

光耦來自光寶，型號LTV816，打膠填充密封絕緣。

隔離電壓傳感器來自博通，型號ACPL-C87H-500E，具備高共模瞬變抗擾度，采用SO-8封裝。

隔離光耦來自光寶，型號6N136，具備出色的交流和直流隔離能力，采用SOP-8封裝。

隔離CAN收發(fā)器來自納芯微，型號NSi1050，兼容ISO11898-2標(biāo)準(zhǔn)，支持5kVrms絕緣耐壓，數(shù)據(jù)傳輸速率為1Mbps，采用SOW16封裝。

穩(wěn)壓芯片來自達(dá)爾，型號AZ1117D-3.3E1，支持20V輸入電壓，輸出電壓3.3V，輸出電流1A，采用TO-252-2封裝。

穩(wěn)壓芯片來自達(dá)爾，型號AZ1117H-5.0TRE1。

另一顆穩(wěn)壓芯片型號相同。

用于信號傳輸?shù)母綦x變壓器特寫。

高壓電容之間設(shè)有濾波電感。

連接散熱風(fēng)扇的連接器特寫。

垂直小板焊接三顆LED指示燈。

小板背面打膠加固。

小板正面焊接溫度傳感器。

背面焊接兩顆電容。

濾波電容來自貴彌功，規(guī)格為16V220μF。

散熱風(fēng)扇來自永立，型號MGT4028WB-W28，規(guī)格為12V 1.2A，并設(shè)有靜葉片。

全部拆解一覽，來張全家福。

充電頭網(wǎng)拆解總結(jié)

最后附上維諦技術(shù)整流模塊的核心器件清單，方便大家查閱。

維諦技術(shù)這款整流模塊型號為R48-3500e3，支持200-277Vac輸入電壓，輸出為-48V直流，輸出功率為3500W。交流輸入和直流輸出連接器為一體設(shè)計(jì)，內(nèi)部設(shè)有散熱風(fēng)扇，從外側(cè)面板吸入空氣，從連接器處吹出散熱。

充電頭網(wǎng)通過拆解了解到，這款整流模塊采用德州儀器控制方案，使用TMS320F28033用于整機(jī)控制，為雙向開關(guān)無橋PFC+全橋LLC+同步整流架構(gòu)。PFC開關(guān)管和LLC開關(guān)管均來自東微半導(dǎo)體，PFC整流管使用意法半導(dǎo)體碳化硅二極管，同步整流管來自安森美。

對應(yīng)PFC開關(guān)管和LLC開關(guān)管分別使用德州儀器和達(dá)爾驅(qū)動(dòng)器，電流和電壓隔離采樣芯片來自博通。PCBA模塊正反面均涂有三防漆保護(hù)，元件之間打膠加固，開關(guān)管引腳套有絕緣套管，并打膠固定，整體做工用料扎實(shí)。