您好, 登录| 注册|
论坛导航
您好, 登录| 注册|
子站:
商城:

【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
阅读: 3400 |  回复: 40 楼层直达

2017/11/10 19:48:58
1
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令


宝箱升级喽!开启探秘地宫之旅!

  【有奖DIY】工程师本色上演 设计征集活动



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/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。




标签 开关电源
8位微处理器兼容,双缓冲D/A转换器 面向自动PFC的电容组控制和HMI子系统 SIMPLE SWITCHER 60V,3A降压转换器,40uA Iq
30V N沟道MOSFET -55至150 智能电子式电表的3.3V低成本非隔离离线转换器 3.5 - 36V 2A、3A 低静态电流降压转换器
4.5V至17V输入,6A同步降压SWIFT™转换器 太阳能电池充电高效同步开关模式充电器控制器 具有 40μA 静态电流的 SIMPLE SWITCHER® 降压稳压器
2017/11/13 09:58:07
2
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/13 10:50:33
3
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令


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?


2017/11/13 10:55:03
4
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令


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。

2017/11/13 10:57:04
5
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/13 10:59:31
6
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/13 11:06:37
7
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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?


2017/11/15 17:32:25
14
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/15 17:34:58
15
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/15 17:39:17
16
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/16 23:36:24
17
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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%。

2017/11/20 12:56:34
18
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/13 11:22:06
8
澳门巴黎人注册-fqd
电源币:5053 | 积分:15061 主题帖:291 | 回复帖:4841
LV11
统帅
恭喜被添加到社区经典图库,并获得1积分
/bbs/classic/
2017/11/13 18:54:20
9
airuoyao
电源币:0 | 积分:3 主题帖:1 | 回复帖:1
LV1
士兵

问下在哪买的,这么便宜

2017/11/14 00:28:22
10
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/14 07:59:01
11
心如刀割[版主]
电源币:1935 | 积分:37 主题帖:56 | 回复帖:839
LV9
军长
支持。
2017/11/14 12:55:53
12
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/14 14:01:39
13
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/24 14:29:10
33
wjccc
电源币:0 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:7
LV1
士兵
没看见有十块的了。
2017/11/25 17:12:18
34
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

嗯,卖的很快。

刚看了下,最便宜的是15块了。

2017/11/23 14:31:44
19
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令


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。

2017/11/23 14:33:36
20
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/23 14:40:25
21
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令


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。

2017/11/23 14:44:25
22
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/23 14:47:33
23
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令


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。

2017/11/23 14:50:05
24
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/23 15:03:41
25
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令


一把线实在是烦,拍照时总是乱扭。一气之下理个光头。

2017/11/23 15:08:46
26
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。


2017/11/23 15:12:48
27
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/23 15:14:35
28
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/23 15:16:41
29
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/23 15:20:06
30
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令


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。

2017/11/23 15:25:07
31
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

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。

2017/11/23 15:38:04
32
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

接下来就单独去看看开机信号走到主控板上LM393第6脚上。

嗯,我慢慢查找源头先。

待分析好了开机信号的控制,就能解开这个电源的迷了。


2017/11/27 10:23:23
36
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

完全拆解之后,电源笼子的板已经废了。

旁边两块DCDC小板还能用。

零件完全一样的,可调电阻外接,以后可以用来做其他电压的可调。值了。

下面控制小板有单片机,虽然不知道什么功能,但应该是跟服务器主板通讯用的。

控制电源的引脚好不容易才找到。代价就算废了这个家伙。

下楼继续上图,详述如何启动。

2017/11/27 10:30:13
37
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

注意看排针的色标,是我画上去的。

背面黑色两根,是插入检测脚。一根接地,另一根插入后与地接通。

所以,这两根必须短接,才能让电源启动。

两根蓝色,是启动端,短接后,电源获得启动信号,开始工作。

相当于PC电源上的绿色线PON的功能。但不是接地。而是短接。

这是板子背面的接法。楼下还有板子正面的接法。必须要看,否则电源只能间歇工作。

2017/11/27 10:41:10
38
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

从左到右,看清楚颜色,红,黑,黄,兰,红

第一根红色靠上,是5V供电,给电源笼子的单片机供电的,按理来说是没必要去管它的。

实际上我这个电源却有要求,会检测这脚的供电情况,如果空载,电源一样是间歇的,所以我对地接了个51欧的电阻。

之后的四个颜色分别对应风扇的四根线。红色是12V供电,黑色是地,兰和黄,一根是控速,一根是速度反馈。

本想用固定波形来模拟一下让它启动,但电源内部的单片机会去检测这两脚的关联。

因此,引入固定波形的计划失败。

只能按要求接入风扇。电源内的单片机一定要风扇的转速信号才能开机。

这也是迫不得已吧,毕竟内部空间很挤,没有强制通风,必然会烧了零件的。

前后大约半个月的拆解,这电源除了噪音大,还是很不错的。

全帖完。

2017/11/26 21:46:47
35
米山人家
电源币:89 | 积分:32 主题帖:9 | 回复帖:400
LV7
旅长

涨姿势

现在淘宝这电源已经涨到50元一个了,不然真得要买个玩玩

2017/11/27 10:44:59
39
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

嗯,还是买能自主启动的电源吧。

不过价格都略贵,50--100块吧。

我买了两个输出54V30A的电源,95一个。

也是服务器用的。原是服务器上的逆变电源的充电用。

现在给我的锂电池充电。实在不错。

2017/11/27 10:50:00
40
apple3417
电源币:29 | 积分:0 主题帖:0 | 回复帖:54
LV4
连长
表哥牛逼了,必须顶啊。话说这玩意只要10块钱?成本都不够吧
2017/11/27 11:28:16
41
tanb006[版主]
电源币:396 | 积分:40 主题帖:202 | 回复帖:930
LV10
司令

启动方式太复杂了。

如果是直接启动的,这电源二手的卖100都值。


关注我们
新浪微博
官方Q群
客服热线
服务时间:周一至周五9:00-18:00
微信关注
免费技术研讨会
获取一手干货分享