SilverStone ST50GF评测

开始拆解，ST50GFU可以视为一枚1U的电源模块，受产品尺寸上的限制，内部元件必须选用低高度的，包括电感、变压器等通常体积超限的元件等：

提供连接及热插拔功能的金手指-直接做在PCB上的镀金触点：

散热采用的双4cm风扇，对于服务器电源来说，这种厚度的4cm风扇算是轻量级的了，我们对它的噪音表现也没有乐观过（厂家介绍噪音为50dB），当然，如果硬要以PC电源的静音标准来要求服务器电源，确实是有点吹毛求疵了：

AC电源接口插座背面，ST50GF系列电源使用的是整合了一级EMI抑制抑制元件的一体式AC滤波插座：

电源插座引出的火线、零线通过接插件连接在PCB上，拆解起来非常容易：

电源PCB正面：

PCB背面，大电流走线上有敷锡增流，走线规整：

PCB上各部分电路功能，对定位于服务器等要求高可靠性应用的产品，我们肯定了银欣选择使用有源箝位正激拓扑的正确性：

PCB上的EMI抑制元件，一枚差模扼流圈加一枚强化型（双层绕组）的共模扼流圈，一对Y电容及一对X电容，再配合一体式滤波插座上的组成了ST50GF的全部EMI滤波元件：

在这里可以看到用于线路涌浪电压保护的金属氧化物压敏电阻（MOV，黄色）、用于PFC电容充电涌浪电流保护的负温度系数温敏电阻（NTC，绿色）及继电器等保护元件：

经过滤波后的AC电源用一枚LT品牌的GBJ1506 15A 600V整流桥整流为高压脉动直流，这枚整流桥被安装在一枚小散热片上，对500W额定功率的电源，15A的整流桥，电流余量非常充足：

在这一侧能看到PFC控制子板，以及边上的一枚连接高压地线至外壳接地点的Y电容：

控制IC是安森美公司的CCM平均电流控制型NCP1653A：

受高度限制，PFC高压电解电容选用的是小高度的两枚电容并联的构成方式，另外PFC电感也使用了27mm直径，厚度是18mm的加厚型磁环。上述大体积元件，用固定胶固定防止晃动导致焊点脱焊：

PFC高压电解电容式日化NCC的KMR系列 180uF/450V型号，耐温特性为105摄氏度下2000小时，属于服务器应用中的标准要求：

PFC功率元件，由左至右分别是：两枚PFC MOS功率管，英飞凌CoolMos SPP20N60C3，一枚PFC升压二极管，NXP 的BCY10 600，10A 600V，上述元件的参数余量都非常充足：

PFC电压通过有源箝位单管正激的PWM变换器转变为低压，PWM控制IC为安森美的NCP1562BG，以下是PWM控制子板：

主变为PQ3230的变压器，这个尺寸的变压器比较合适1U模块内部空间的高度要求：

为了对PWM电路原边电流取样实现电流模式的控制，在变压器初级绕组的回路里使用了电流互感器：

有源箝位单管正激的主管，英飞凌CoolMos SPW17N80C3，TO247封装，几乎是这一级别中电流最大的800V MOS管：

辅管为仙童的FQPF3N80C，3A800V器件，主辅管参数都非常不错：

连接于变压器副边绕组的同步整流管，其中整流管为两枚并联的国际整流公司IR IRFB3307，通态电阻约为5毫欧。安装于同一个散热片上的还有用于产生-12V电压的三端稳压IC，ST公司的L7912：

同步续流管亦为国际整流公司IR IRFB3307，3枚并联使用。我们可以看到，ST50GF的同步整流MOS管元件参数对于500W电源来说，卓卓有余：

检测同步续流管元件所在散热片的温度，用于控制风扇转速及实现过热关停的保护功能：

位于两片同步整流MOS管散热片之间的输出储能电感，与PFC电感采用的是同一规格磁环，只是绕组改变为多线并绕，提供更大的通流能力：

12V输出滤波电容，一共有4枚日化NCC的KZE 2200uF/16V高速电解：

下图可以看到，为了实现模块的热插拔功能，ST50GF在每块模块的12V输出线路上安装了一块子板，用于两个模块的12V线路与外框12V线路组成Oring型的输出线路：

热插拔子板用的是国际整流公司的IR5001S 有源Oring控制IC，兼具有高速MOSFET驱动能力，可以防止电流从外部流向模块：

子板上还有用于12V电流开关的4枚D-pak封装MOS管，被一片小散热片所负载：

5Vsb的待机电源电路，PI公司的TNY280智能功率IC：

直接驱动一枚EEL22反激变压器：

5Vsb待机电压使用的CLCπ型滤波器，日化KZE电解电容：

ST50GF的风扇转速控制电路，控制策略非常激进，风扇在待机下即以较高的转速转动，随输出功率的提升，转速也会增加，在满载时4枚4CM高速扇的呼呼声非常明显。当然，对于服务器电源用户来说，他们反而会觉得风扇声音不响亮是一种不可靠或故障的表现：

许多模块化的热插拔冗余服务器电源，单个抽换的电源模块都是无法独立工作的，因为在外框或者抽取盒中通常都会有管理控制电路，或者额外的5V、3.3V转换电路，尽量将可抽换的电源模块功能、接口简化，提高工作的可靠性，使热插拔时方便、快捷。ST50GF也不例外，通过前述的拆解分析，我们发现，ST50GF是以一个外框容纳两枚12V单体电源模块的形式进行工作，外框同时提供管控、程控及5V和3.3V这两路电压的转换功能。外框中的两个电源模块，通过模块尾部的接插口连接外框PCB，输出12V、5Vsb及-12V三路电压，同时接受外框控制电路的启动/关停信号。从下图可以看到外框中的PCB：

拆开来仔细看看这块线路板，眼尖的人可以发现，两个模块输出的-12V电压线路是输出至外框PCB后作简单并联的，5Vsb电压则是各自通过一枚肖特基二极管隔离后再输出至外框的，这两路电压，包括12V主电压，在外框PCB上布置有日化的电解电容进行滤波。因为模块上有热插拔功能子板，所以两个模块的12V主输出也作了并联处理，由两个模块及各自的热插拔子板实现自然均流。这种电流输出的方式，原则上是输出电流按电源内阻的反比进行分配。哪个模块的内阻小，输出电流比例就会大些，输出电流变大之后因为电源内阻的正温度特性，电源的输出电压会下降，可以抑制电流进一步加大，所以就能在不同模块中实现自然均流，当前，前提就是有热插拔这种具有单向通流功能的控制子板：

外框PCB的背面，从这里可以看到不少电路元件，包括管控IC、周边分立元件、故障报警蜂鸣器及5V和3.3V DCDC子板等：

ST50GF的5V和3.3V DCDC转换电路是以子板的形式焊接在外框PCB上的，每块DCDC子板都配置了完整的输入输出扼流圈、滤波电容：

DCDC子板另外一面，金黄色的金属片就是安装的子板PCB背面MOS表面上的散热片，多线并绕的电感，配合子板上的输入、输出固态滤波电容，非常典型的Buck型降压DCDC电路：

外框PCB上的管控IC是Weltrend的WT7505，主要用于电源与主机通信，并管控两个电源模块。另外，在每块电源模块的PCB地面还贴装有一枚Weltrend的WT7510，用于启动模块的电源电路，与外框通信，并且进行OVP，UVP等保护：