Open Rack V3 电源系统组成(3 kW PSU+18 kW Power Shelf+PMI)
文档图纸(2D pdf+3D stp)已上传至星球:https://t.zsxq.com/lwEeT
或知识星球搜索星球号:54295154
项目 | 内容 |
组成 | ① Power Shelf V3(18 kW 电源插框) ② PMI Module V3(监控接口模块) ③ PSU V3(3 kW 电源模块) |
1 三份图纸
三份图纸是同一套 Open Rack V3(ORv3)机架电源系统的三个层级:插框(Shelf)是机械与电气的载体和母排,PSU 是功率转换单元,PMI 是通信与管理信号的桥接单元。三者通过“槽位 + 金手指 + 卡扣 + EMI 弹片”形成可热插拔的耦合关系,任何一处的尺寸漂移都会在插拔力、接地阻抗或连接器啮合上被放大。
层级 | 输入特性 | 核心职责 | 关键指标 |
插框 Power Shelf V3 | 200-277V IN / 346-480V IN, 48-50V OUT, 18KW | 容纳 6 个 PSU 与 1 个 PMI;AC 输入分配、DC 输出汇流、结构支撑与接地 | 6×74.3 mm PSU 槽 + 1×49.5 mm PMI 槽; 内腔宽 537 mm;latch 至后壁 719.5 mm |
电源模块 PSU V3 | PSU, V3, 200-277V IN, 48-50V OUT, 3KW | 单相 AC→DC 功率转换,自带风扇,前面板进风 | 73.5×40×520 mm;风扇 ≤40×40×28 mm; 把手外凸 ≤23 mm;3 kW |
监控接口 PMI V3 | PMI MODULE, V3 | 把 PSU 的通信/监控信号经 RJ-45 上行至机架管理网络 | 长 350 mm(card edge→前面); 宽 46/48 mm;RJ-45 端口标识 ≥3 mm |
2 Power Shelf V3 18 kW
2.1 电气规格还原与架构判断
输入:输入范围 200–277 V 与 346–480 V,IEC 标准。
输出:48–50 V DC、18 kW。按6×74.3 mm PSU,单模块 3 kW ,18 kW = 6 × 3 kW 满配。
输出 48–50 V。
PMI 槽位的存在说明插框自带“管理平面”:PSU 的运行状态不是逐个上报,而是经插框背板汇聚到 PMI,再由 RJ-45 上行。
2.2 槽位布局
图纸标注(mm) | 部件 | 释义 |
6× 74.3 ±0.5 | PSU 槽宽 | 决定 6 个 3 kW 模块的横向节距;与 PSU 本体 73.5 ±0.5 形成约 0.8 mm 双边间隙 |
6× 41.2 ±0.5 | PSU 槽高 | 与 PSU 本体 40 ±0.5 配合,高度方向间隙约 1.2 mm(插拔更易、靠弹片定位) |
49.5 ±0.5 | PMI 槽宽 | 比 PSU 槽略窄,避免 PMI 误插入 PSU 槽(防错设计) |
44.8 ±0.5 | PMI 槽高 | 高于 PSU 槽,为 PMI 前面板的 RJ-45 堆叠留出空间 |
537 ±0.5 | 内腔宽度 | 6×74.3 + 49.5 = 495.3,余量约 41.7 mm 分配给隔板与侧壁钣金 |
1.4 ±0.2 | 压印(emboss)深度 | 导轨避让区的压印不得过深,避免影响 rack rail 安装面 |
2.3 气流与散热
图纸标注 AIRFLOW 方向,并由 PSU 自带风扇(≤40×40×28 mm)形成强制风冷:冷风从前面板进入,经模块内部后从插框后部排出。
插框侧的责任是“别挡风”:前面板开孔率、槽内导向筋、底部与顶部的避让都要服务于这条单向通道;任何装饰性挡板或标签贴纸遮挡进风面,都会直接抬高模块进风口温升。
风扇尺寸为 40×40×28 mm,意味着模块噪声与风量上限已被锁定,插框侧系统阻抗(风阻)必须控制在该风扇的 P-Q 曲线可用区内,否则会出现高温降额。
2.4 电气安全
条款 | 要求 | 为什么这样规定 |
Note 17 / 19 / 20 | AC 输入盖须水平滑出(无需垂直运动);盖上须有警示标签:“维修前必须断开所有输入”;AC 输入电源槽须被覆盖 | 机架内垂直空间被上层设备占满,维护只能从前方水平操作;警示标签与覆盖是防触电的最后一道防线 |
Note 12 | 安装 M5 PEM 螺母(PEM SS-M5-1ZI)用于接地电缆 | 不锈钢 PEM 螺母保证接地连接的耐腐蚀与低阻抗,接地路径不依赖自攻螺钉 |
Note 18 | 主插框 PCBA 下方须加绝缘片 | PCBA 与钣金之间的耐压隔离,避免爬电/短路,也是耐压测试的常见失效点 |
Note 13 | 开孔不得因内部故障起火而降低安全性,最坏情况下不得窜出火焰<o:page></o:page> | 防火设计:散热开孔与火焰阻挡的平衡,通常靠开孔尺寸/百叶结构/挡板实现 |
Note 3 / 4 | 所有零件 UL 94V-0 且 RoHS;壳体材料抗锌晶须(ASTM A653、JIS G3302 SGCC) | 阻燃是安规底线;抗锌晶须针对镀锌钢板,防止晶须生长造成电气间隙短路 |
2.5 标识、人因与外观
PSU 槽位编号须永久清晰标识,字高 ≥4 mm(Note 6);LED 标识同样 ≥4 mm——字高下限是运维在机架正面低照度下可读的经验值。
预留资产标签位置(Note 8);丝印要有接地标识与电源标识(第 3 页 SILKSCREEN GROUND / POWER LOGOS)。
滚花拇指螺钉、卡扣、把手统一为 PANTONE 375C 绿色(需 Meta 工程书面批准)——绿色在 ORv3 里是“用户可操作/热插拔件”的视觉语言,与不可动的钣金件形成强对比,降低误操作。
rack rail KOZ(Keep-Out Zone)区域内表面必须平整,不得有压印或外凸硬件(Note 16),否则会顶住机架导轨导致无法上架。
边缘倒圆(Note 11)帮助上架;所有边缘去毛刺 ≤10% 料厚并符合 UL 1349(Note 9);要求共面(Note 14)以保证多槽位一致性。
2.6 工艺与制造
公差体系:ASME Y14.5M-2009,单位 mm(Note 1/2);所有尺寸均被视为“影响功能的关键尺寸”,必须纳入零件鉴定(Note 5)——这意味着首件全尺寸检测不能抽检了事。
清洁度:零件不得有锈蚀、油污、灰尘等异物(Note 10),对钣金清洗与包装有明确要求。
3 PSU V3 3 kW:功率模块解读
3.1 规格与尺寸
项目 | 数值 | 说明 |
输入 / 输出 | 200–277 V AC → 48–50 V DC,3 kW | 单相输入;与插框 6×3 kW = 18 kW 对应 |
外形(宽×高×长) | 73.5 ±0.5 × 40 ±0.5 × 520 ±1 mm | 宽度由 2×36.75 ±0.25 对称标注给出 |
latch → 连接器 | 513.5 ±0.5 mm | 决定金手指啮合深度,是插拔手感与电接触可靠性的核心尺寸 |
风扇 | 前端 1 只,≤40×40×28 mm,前面板开孔 | 风扇尺寸,系统风阻需匹配 |
把手 | 优先可折叠;折叠 90° 后不超出上下面;外凸 ≤23 mm | 外凸上限保证相邻槽位与机架门不干涉 |
LED | 遵循 Meta 指示灯规范,标识字高 ≥4 mm | 状态可辨识性要求 |
3.2 设计意图拆解
“可折叠把手 + ≤23 mm 外凸”是一组组合约束:既要给运维足够的握持空间,又不能侵占机架前方的维护通道。供应商可自由设计把手形态(Note 11)。
卡扣(latch tab)为 PANTONE 375C 绿,且必须有 backstop(限位挡块)防止操作时过行程损坏卡扣(Note 7)——这是现场最常见的失效模式之一:插拔时用力过猛掰断卡扣。
EMI 弹片至少布置 2 个面,且必须始终接触插框钣金(Note 14):它同时承担 EMI 屏蔽与保护接地的双重职责,位置可随 EMI 测试结果调整,但“始终接触钣金”。
壳体开孔同样要满足“内部故障起火不窜火”的要求(Note 13),与插框侧呼应。
4 PMI V3:通信与管理平面的物理载体
4.1 用途
PMI = Power Monitoring Interface:一端通过金手指(edge card)与插框背板对接,取得 PSU 的通信/监控信号;另一端通过 RJ-45 把信号上行到机架管理网络(OCP ORv3 规范中 PMI 被称为“把 PSU/BBU 的 MODBUS 直接引出”的扩展模块)。
因此 PMI 是“通信模块”而非“功率模块”:它不参与 18 kW 的能量转换,但决定了运维能否看到每个 PSU 的电压、电流、温度与告警,是智能化运维的物理入口。
4.2 机械要点
标注 | 数值 (mm) | 解读 |
CARD EDGE TO FRONT | 350 ±0.5 | PMI 总长(金手指端至前面板),比 PSU 的 520 短,属“半深”模块 |
CARD EDGE TO LATCH | 343.5 ±0.3 | 卡扣相对金手指的位置,与前面板之间仅约 6.5 mm,卡扣空间极紧凑 |
宽度相关 | 46 ±0.2 / 48 ±0.3 | 与插框 49.5 ±0.5 槽宽配合,单边间隙约 0.75–1.75 mm |
把手外凸 | ≤ 23 | 与 PSU 同一上限,保证机架前方维护通道一致 |
RJ-45 标识 | 字高 ≥3 mm | 低于 PSU 的 4 mm,因端口在模块面板上、可视距离更近 |
DETAIL A 局部 | 1.57 ±0.13、30°±1°、8 +0.05/-0.13、2×2.6 ±0.2 | 卡扣/导向局部特征,30° 倒角与 8 mm 基准决定插入导向与卡扣弹性 |
金手指须按插框侧连接器厂商规范设计(Note 11):PMI 是配合件,金手指的镀层、厚度、倒角、公差必须“跟着连接器走”,不能自行定义。
EMI 弹片要求与 PSU 一致(至少 2 面、始终接触钣金,Note 10),卡扣同样为 375C 绿且需 backstop。
5 三件套的接口耦合
图 5-1 关键配合的间隙预算(标称值之差,单位 mm)
接口 | 插框侧 | 模块侧 | 双边间隙 / 余量 | 失效传导 |
PSU槽宽 | 74.3 ±0.5 | PSU 73.5 ±0.5 | 0.8 | 过小→插拔卡滞;过大→EMI 弹片接触压力不足、接地阻抗升高 |
PSU槽高 | 41.2 ±0.5 | PSU 40 ±0.5 | 1.2 | 高度间隙主要靠弹片吸收,过大则模块在槽内晃动 |
PMI槽宽 | 49.5 ±0.5 | PMI 46 / 48 | 1.5(按 48 计) | 偏大时需靠导向筋与弹片保证金手指对中 |
插入深度 | 509.34 ±0.55 | PSU 长 520 ±1 | 约 10.7 | 余量吸收连接器浮动与累积公差;不足则连接器无法完全啮合 |
连接器啮合 | 506.21 ±0.55 | PSU 513.5 ±0.5 | 基准不同,差约 7.3 | 需以样件实测确认啮合深度 |
原图纸
附图 A-1 Power Shelf V3(14-000402)第 1 页 / 共 4 页:图框、注释与主体视图
更多图纸原档(2D+3D,IEC标准+NEMA标准)已上传至星球!