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【我是工程师第四季】服务器冗余电源12V33A如何启动的问题及探讨

网上10块钱一个的价格买了4个12V33A的台达产服务器电源。

型号是 dps-400ab-5a 。

图片如下:都是网络截图,今天太晚了,拍照不清楚,明天拍给各位看看。


体积很小。插电后并不能直接输出12V直流。


论坛里也有坛友提出了这个电源的启动问题,

帖子见http://www.dianyuan.com/bbs/1540339.html

借用这位楼主的图片一幅:


短路背面引脚2-3和1-4。然后,红黑两线的地方就能输出12V电压了。这是网络上流传的方法。

但问题在于,这样连接以后,12V就如这位坛友所述:是间歇的。根本不连续。

看看这东东也不贵。买来玩玩也是挺好的。

于是拆开研究了一番。

才发现后面的输出端子大有学问。

里边有电源启动、风扇、负载检测,最麻烦的就是风扇这路线了。

正常得接上四线的暴力风扇才能开机。

因为在电源内有单片机,有各种检测风扇的数据。要检测风扇电流、电压、转速、还要给风扇调速信号。

这些信号缺一不可。否则电源就是断续工作,不停的反复检查。

直到装上风扇、并启动开关键,才能正常工作。


于是我买来了配套的“电源笼子”。也就是电源分配器,分配器里有风扇,以及DCDC电路。把12V变成5V 3.3V,供给电脑使用。

插电,风扇慢速转动,没有输出。接通24P插头的绿线和黑线,电源启动,风扇就跟飞机一样轰鸣。




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2017-11-13 09:58

话说,没有电源分配器(俗称电源笼子),就不能使用了吗?

一根筋的我开始了唐吉柯德式的勇敢追求。

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2017-11-13 10:50
@tanb006
话说,没有电源分配器(俗称电源笼子),就不能使用了吗?一根筋的我开始了唐吉柯德式的勇敢追求。


整机拆开,如图所见,结构紧凑的很。空间利用率很高,几乎不考虑通风散热的问题。

而且散热片也是不到1毫米的厚度,都是镀镍的铜片。

下面黄色胶带包裹的就是主变压器。对比一下旁边的整流MOS,体积超级小啊,能出400W功率?


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2017-11-13 10:55
@tanb006
[图片]整机拆开,如图所见,结构紧凑的很。空间利用率很高,几乎不考虑通风散热的问题。而且散热片也是不到1毫米的厚度,都是镀镍的铜片。下面黄色胶带包裹的就是主变压器。对比一下旁边的整流MOS,体积超级小啊,能出400W功率?


来个主变的高清图。

初级是黄色线,次级是铜皮直接接MOS,同步整流输出。

话说怎么计算,这家伙的损耗也不小,发热这么大,怎么处理?

大于40A的电流要流过MOS,就算内阻是8毫欧,MOS的直流损耗也有12.8W,还有开关损耗也不小。

光这两颗MOS都能有大约20--30W的功耗了,想想我25W的电烙铁,这热量有毒。

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2017-11-13 10:57
@tanb006
[图片]来个主变的高清图。初级是黄色线,次级是铜皮直接接MOS,同步整流输出。话说怎么计算,这家伙的损耗也不小,发热这么大,怎么处理?大于40A的电流要流过MOS,就算内阻是8毫欧,MOS的直流损耗也有12.8W,还有开关损耗也不小。光这两颗MOS都能有大约20--30W的功耗了,想想我25W的电烙铁,这热量有毒。

次级一共好像是3匝,两头各一个MOS在整流。拆不下来,看不到里边MOS的型号。

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2017-11-13 10:59
@tanb006
[图片]次级一共好像是3匝,两头各一个MOS在整流。拆不下来,看不到里边MOS的型号。

次级的线圈也相当于散热片的用处了。

整个PCB是多层板。目测至少4层,散热超快。

拆掉220V输入的线头都得用75W的烙铁,还搞坏了铜皮。

所以这个电源就不打算拆了。完全拆不掉。

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2017-11-13 11:06
@tanb006
次级的线圈也相当于散热片的用处了。整个PCB是多层板。目测至少4层,散热超快。拆掉220V输入的线头都得用75W的烙铁,还搞坏了铜皮。所以这个电源就不打算拆了。完全拆不掉。

现在想想,这电源如果没有暴力风扇来强迫气流流动,靠自己来散热,那是根本行不通的。

所以才用强力的风扇,和风扇检测电路。

但电源里边一点灰尘都没有。很奇怪?难倒我10块钱买的电源是全新拆机?


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2017-11-13 11:22
恭喜被添加到社区经典图库,并获得1积分
http://www.dianyuan.com/bbs/classic/
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airuoyao
LV.1
9
2017-11-13 18:54

问下在哪买的,这么便宜

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2017-11-14 00:28
@airuoyao
问下在哪买的,这么便宜

淘宝上有。搜索电源型号就可以:DPS-400AB-5A

一定要配上电源盒子一起买。因为目前我还没找到单独启动的方法。

后文会详细一步步探索下去。

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2017-11-14 07:59
@tanb006
淘宝上有。搜索电源型号就可以:DPS-400AB-5A一定要配上电源盒子一起买。因为目前我还没找到单独启动的方法。后文会详细一步步探索下去。
支持。
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2017-11-14 12:55
@心如刀割
支持。

谢版主大力支持!

这个我拆开了电源部分,侧板上有单片机和若干光耦,还有很多温度传感器在各个地方。

估计保护功能基本都在单片机里边了。没有保护原理,也谈不上绕过保护。实在找不到电路图。

这板子拆下里测量都很难,四层板,反向还原电路图都是个巨大的工程。

关键是电烙铁压根拆不下来这货。

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2017-11-14 14:01
@tanb006
谢版主大力支持!这个我拆开了电源部分,侧板上有单片机和若干光耦,还有很多温度传感器在各个地方。估计保护功能基本都在单片机里边了。没有保护原理,也谈不上绕过保护。实在找不到电路图。这板子拆下里测量都很难,四层板,反向还原电路图都是个巨大的工程。关键是电烙铁压根拆不下来这货。

在电源侧板上,是主控芯片,和单片机。

其中,就有风扇的控制电路。可以由各个温度传感器来决定风扇的钻速。

但是我只看到风扇在待机的时候是5V供电慢转,开启后是12V供电极速。

明明风扇有PWM调速功能,却没发现调速运转。

好的消息是风扇控制在电源上,找到4个针脚,接入风扇后,就可以让电源单独启动?

方向是正确的,下午有空了拆掉风扇,单独接上一探究竟。

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2017-11-15 17:32
@tanb006
现在想想,这电源如果没有暴力风扇来强迫气流流动,靠自己来散热,那是根本行不通的。所以才用强力的风扇,和风扇检测电路。但电源里边一点灰尘都没有。很奇怪?难倒我10块钱买的电源是全新拆机?

这个就是所谓的电源笼子,之所以输出是30A而不是电源能提供的33A,这因为其中一部分能量被转换成了5V和3.3V。以及DC-DC的损耗。

虽然是有两个400W电源在这个笼子里,因为是冗余设计,一个坏了另一个可以继续工作,并不会影响到主机的运行。

所以,我们的服务器才能不间断的工作。

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2017-11-15 17:34
@tanb006
[图片]这个就是所谓的电源笼子,之所以输出是30A而不是电源能提供的33A,这因为其中一部分能量被转换成了5V和3.3V。以及DC-DC的损耗。虽然是有两个400W电源在这个笼子里,因为是冗余设计,一个坏了另一个可以继续工作,并不会影响到主机的运行。所以,我们的服务器才能不间断的工作。

笼子的另一头,两只同规格电源塞在里边,需要按下紫色弹簧卡,才能抽出电源,进行更换。

紫色卡子下面是品字头电源插座。还有指示灯。

面板上很多孔,散热的需要,必须要强迫气流来散热。

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2017-11-15 17:39
@tanb006
[图片]笼子的另一头,两只同规格电源塞在里边,需要按下紫色弹簧卡,才能抽出电源,进行更换。紫色卡子下面是品字头电源插座。还有指示灯。面板上很多孔,散热的需要,必须要强迫气流来散热。

后部的照片,打火机是当参照物的。电源尺寸很小,却不轻。大约有3--4斤的样子。挺重的。

风扇很干净。一丁点灰都没有。

尾巴出来一堆线,可以接家用电脑的主板。接口一样是24P的主插,和其他各种插口一堆。

光这堆线和插口都值10块钱了。

俩暴力风扇很威猛,风是往里边吹的,从前面排出来。如果用文字来表达风力有多大,那么得用呼啸来形容了。

淘宝了下,这小风扇单买都得10块钱一个。

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2017-11-16 23:36
@tanb006
[图片]后部的照片,打火机是当参照物的。电源尺寸很小,却不轻。大约有3--4斤的样子。挺重的。风扇很干净。一丁点灰都没有。尾巴出来一堆线,可以接家用电脑的主板。接口一样是24P的主插,和其他各种插口一堆。光这堆线和插口都值10块钱了。俩暴力风扇很威猛,风是往里边吹的,从前面排出来。如果用文字来表达风力有多大,那么得用呼啸来形容了。淘宝了下,这小风扇单买都得10块钱一个。

今天测试了电源的效率,并不高。总体在80%--82%之间。

只测了12V5A和10A的情况。

明天再借个电子负载继续测。打满30A看看效率如何。

估计能上85%。

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2017-11-20 12:56
@tanb006
今天测试了电源的效率,并不高。总体在80%--82%之间。只测了12V5A和10A的情况。明天再借个电子负载继续测。打满30A看看效率如何。估计能上85%。

满载测试也是80%的效率。测试的时候用单反拍了照片,结果却忘记关机就取卡。

悲剧就这样发生了。照片全没了。

这几天一直比较忙。下午空了拆开电源笼子看个究竟。

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2017-11-23 14:31


高清大图上了。先拆开电源笼子的上盖,一堆线很难受,太多了,看着都烦。

不过就这堆线以后就能有大用处了。待会给它剪下来。

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2017-11-23 14:33
@tanb006
[图片]高清大图上了。先拆开电源笼子的上盖,一堆线很难受,太多了,看着都烦。不过就这堆线以后就能有大用处了。待会给它剪下来。

各种主板的接口都有,24针,小排针,硬盘电源,都很齐全。

图上黑色粗线是风扇的电缆,内有四芯。长度都很短,刚刚够到插座的样子。设计上真是严谨。

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2017-11-23 14:40
@tanb006
[图片]各种主板的接口都有,24针,小排针,硬盘电源,都很齐全。图上黑色粗线是风扇的电缆,内有四芯。长度都很短,刚刚够到插座的样子。设计上真是严谨。


俩小风扇,超级小巧。红黑线是供电端,黄兰线一个是测速,一个是调速,目前还没有去测哪根是什么功能。

网上也没找到这个电机的接线资料。直通12V那声音就是飞机。给5V的时候都很大声音。当然,风也很大。

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2017-11-23 14:44
@tanb006
[图片]俩小风扇,超级小巧。红黑线是供电端,黄兰线一个是测速,一个是调速,目前还没有去测哪根是什么功能。网上也没找到这个电机的接线资料。直通12V那声音就是飞机。给5V的时候都很大声音。当然,风也很大。

都拿掉,里边就剩下俩同样的电源了。接口金灿灿的。整机都很新。

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2017-11-23 14:47
@tanb006
[图片]都拿掉,里边就剩下俩同样的电源了。接口金灿灿的。整机都很新。


最右边是主控板。上有单片机。中间俩竖着的是两片芯片和设计都一样的DC-DC.一个是12-3.3,一个是12-5。零件都小型化。很薄。很小。

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2017-11-23 14:50
@tanb006
[图片]最右边是主控板。上有单片机。中间俩竖着的是两片芯片和设计都一样的DC-DC.一个是12-3.3,一个是12-5。零件都小型化。很薄。很小。

背面,全是LM393.这走线很细。没测量,目测大约在0.1--0.2毫米了。

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2017-11-23 15:03
@tanb006
[图片]背面,全是LM393.这走线很细。没测量,目测大约在0.1--0.2毫米了。


一把线实在是烦,拍照时总是乱扭。一气之下理个光头。

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2017-11-23 15:08
@tanb006
[图片]一把线实在是烦,拍照时总是乱扭。一气之下理个光头。

最右侧有白色贴纸的芯片就是单片机了。贴纸上是软件版本号。板子上四个白色电位器是调整3.3V和5V的。

一个粗调,一个微调,设计的很精细。


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2017-11-23 15:12
@tanb006
[图片]最右侧有白色贴纸的芯片就是单片机了。贴纸上是软件版本号。板子上四个白色电位器是调整3.3V和5V的。一个粗调,一个微调,设计的很精细。

DC-DC模块里边的电感是扁平铜线绕的。电流量足够大。侧向安装可以给所有零件都吹到风。包括贴片电容都侧向安装的。

可见细节考虑的是何等细致入微。

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2017-11-23 15:14
@tanb006
[图片]DC-DC模块里边的电感是扁平铜线绕的。电流量足够大。侧向安装可以给所有零件都吹到风。包括贴片电容都侧向安装的。可见细节考虑的是何等细致入微。

最靠近的三个芯片都是LM393 和一片LM324。整版除了单片机,没有其他控制芯片,都是393。

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2017-11-23 15:16
@tanb006
[图片]最靠近的三个芯片都是LM393和一片LM324。整版除了单片机,没有其他控制芯片,都是393。

从接口侧可以看到整个主控板的风道设计,电容能躺着就躺着,尽量的减少风阻。

电感的空隙也可以通过强风。

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2017-11-23 15:20
@tanb006
[图片]从接口侧可以看到整个主控板的风道设计,电容能躺着就躺着,尽量的减少风阻。电感的空隙也可以通过强风。


索性把线头拆个干净。分析起来也看的清爽。PCB是4层板,或者更多层的。散热是相当快。

塑料插座拆不下来了。每一根针都是有弹性卡子的,箭头型的,插进焊孔,不焊接都能自己卡住,不会掉落。

除非把焊锡都吸光了,然而这几乎不可能做到。

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2017-11-23 15:25
@tanb006
[图片]索性把线头拆个干净。分析起来也看的清爽。PCB是4层板,或者更多层的。散热是相当快。塑料插座拆不下来了。每一根针都是有弹性卡子的,箭头型的,插进焊孔,不焊接都能自己卡住,不会掉落。除非把焊锡都吸光了,然而这几乎不可能做到。

拆到这里,才进入正题。

板子上有PWROK,是一个5V高电平,可以用来直接驱动LED。电流并不大。

另一个PSON,则是开机信号了。直接短路到地,就可以开机了。

这俩信号直接连到了下面俩三脚零件的2脚端。开机信号另一路直接到侧面单片机控制板上的393上去了。

俩三脚的管子型号是A7W15.不清楚是啥管子,表笔测量1-2  1-3有二极管0.65V压降。2-3不通。

网上查了,有说是三极管,有说是俩二极管的集成封装。一时不敢妄断。

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