CSPS はここでは Common Slot Server Power Supply を指します。Common Slot Power Supply と呼ばれることもあります。この種の電源は HP / HPE ProLiant などのサーバープラットフォームでよく使われ、典型的には次の特徴があります。
- モジュール式のホットプラグ電源形状。
- 出力は主に
12Vで、サーバーバックプレーンでの集中配電に向いている。 - 64 pin の金手指 / edge connector でバックプレーンに接続する。
- 大電流の
12VとGNDに加え、12VSBスタンバイ電源、イネーブル信号、ステータス信号、PMBus / SMBus / I2C管理インターフェースを備える。
この種の電源は中古市場でもよく見かけます。たとえば DPS-750RB、DPS-1200FB などです。電力密度が高く価格も安いことが多いため、実験用 12V 大電流電源、充電器の前段、3D プリンタ / CNC / 無線機器の電源、自作サーバー電源バックプレーンなどに向いています。
注意点として、Common Slot はサーバーメーカーのエコシステム内で使われる共通スロット形状に近いものです。ATX のようにコンシューマ向けに広く公開された単一の電源規格とは異なります。モデル間でかなり似ている場合は多いものの、ブレークアウト基板を作る前や直接通電する前には、具体的な電源モデルの資料と実測結果を確認するのが安全です。
インターフェース構造
一般的な CSPS 電源は 64 pin の金手指で出力します。Jayy のオープンソースブレークアウト基板プロジェクトを参考にすると、コネクタには 2.54mm ピッチの 64 pin edge connector を使用できます。例:
- 垂直型:
WingTat S-64M-2.54-5 - ライトアングル型:
WingTat S-64L-2.54-5
大電流部分は単一ピンで受けるのではなく、複数の 12V と GND を並列に使います。これにより 1 ピンあたりの電流を下げ、接触抵抗による発熱を抑え、バックプレーン上での電流分散もしやすくなります。
信号部分は中央のピン群にまとまっており、次の信号があります。
EN:メイン出力のイネーブル制御。PRE:電源存在 / Present 検出。12VSB:スタンバイ 12V。通常は AC 入力があると常時オンで、電流能力は小さい。SCL / SDA:PMBus / SMBus / I2C 通信。PSOK:電源正常ステータス信号。IMON:電流モニタ信号。PSIN:アラーム / ステータス関連信号。ADR:PMBus アドレス関連ピン。
64 Pin ピン定義
次の表は機能ごとにピンを整理したものです。ブレークアウト基板設計、ジャンパ線でのテスト、コネクタの確認に使えます。
| Pin | 信号 | 説明 |
|---|---|---|
| 01-13 | 12V |
メイン電源 +12V 出力 |
| 14-26 | GND |
メイン電源グランド |
| 27 | ADR |
PMBus アドレス設定 / アドレス関連信号 |
| 28 | NC |
未使用 |
| 29 | NC |
未使用 |
| 30 | GND |
信号グランド |
| 31 | SCL |
PMBus / SMBus / I2C クロック |
| 32 | SDA |
PMBus / SMBus / I2C データ |
| 33 | EN |
#ENABLE。Low に引くとメイン 12V 出力を有効化 |
| 34 | IMON |
電流モニタ |
| 35 | PSOK |
Power OK / 電源正常ステータス |
| 36 | PRE |
Present。High に引くことでメイン出力有効化に関与 |
| 37 | 12VSB |
12V スタンバイ電源。低電流で通常常時オン |
| 38 | PSIN |
電源アラーム / ステータス信号 |
| 39-51 | GND |
メイン電源グランド |
| 52-64 | 12V |
メイン電源 +12V 出力 |
この配置から、コネクタの両端が大電流領域で、中央が制御・管理信号領域であることがわかります。PCB を作る場合、12V と GND は大きな銅箔、複数の並列ビア、十分に幅の広い配線、または銅バーを使うべきです。信号線は大電流スイッチングループから離し、電流リップルや接触ノイズが管理インターフェースへ結合しないようにします。
12V メイン出力の有効化
CSPS 電源は AC を入力しても、通常は大電流の 12V メイン出力をすぐにはオンにしません。メイン出力を動作させるには PRE と EN の 2 つの信号を処理する必要があります。
正式な有効化方法
PRE、つまり Pin 36 を12VSB、つまり Pin 37 にプルアップします。EN、つまり Pin 33 を信号グランドにプルダウンします。Pin 30 の使用が推奨されます。
意味としては次のように考えられます。
PREは、モジュールがバックプレーンに挿入され、システムが動作状態への移行を許可していることを電源に伝える。ENはアクティブ Low のイネーブル信号で、Low にするとメイン 12V 出力がオンになる。12VSBは制御基板、MCU、ファンコントローラ、ソフトスタート回路への給電に使えるが、大電流出力として使ってはいけない。
MCU で制御する場合は、次のような方法が比較的安全です。
- MCU は
12VSBから DC-DC / LDO を通して必要な電圧に変換して給電する。 ENはオープンドレイン出力、N-MOS、またはフォトカプラで信号グランドへプルダウンする。PREは適切な抵抗を通して12VSBへプルアップする。- 電源投入後にまず状態を確認し、遅延を入れてから
ENを有効化する。
簡易テスト方法
オープンソースブレークアウト基板プロジェクトの説明では、Pin 33 EN と Pin 36 PRE の間に抵抗を接続して出力を有効化する方法も紹介されています。直接短絡する人も多いですが、ハードショートより抵抗を使う方が推奨されます。
この方法は一時的なテストには向いていますが、長期運用する完成品電源には向きません。長期使用では PRE -> 12VSB、EN -> GND の形で処理し、制御信号に保護とテストポイントを用意するのがよいです。
PMBus / SMBus / I2C 管理インターフェース
Pin 31 SCL と Pin 32 SDA は管理バスです。多くのサーバー電源は内部で PMBus に対応しており、次のようなステータス情報を読み出し、または一部設定できます。
- 出力電圧、電流、電力。
- 温度、ファン状態。
- 入力電圧状態。
- アラーム、故障、保護状態。
- メーカー、型番、シリアル番号などの識別情報。
注意点は次の通りです。
PMBusは SMBus / I2C をベースにしていますが、コマンドセットは普通の I2C センサーとは異なります。- 電源によって公開されるコマンドは異なります。読み取り専用のものや、メーカーによりロックされているものがあります。
ADRはデバイスアドレスに影響する場合があり、複数電源の並列構成や冗長バックプレーンで特に有用です。- MCU や USB-I2C ツールを接続する前に、バスの電圧レベルを確認してください。5V に直接接続できるとは限りません。
SCL / SDAには通常プルアップが必要です。プルアップ電圧と抵抗値は、電源資料と実測に基づいて決めるべきです。
電源を大電力 12V 出力として使うだけなら、最初は PMBus を接続せず、PRE、EN、12VSB、GND だけを処理しても構いません。完全な監視パネルや自動保護を作る場合は、PMBus が非常に役立ちます。
ブレークアウト基板設計時の注意点
大電流出力
CSPS 電源は数百ワットから 1kW 以上までよくあります。12V 出力で計算すると:
- 750W は約 62.5A。
- 1200W は約 100A。
これは普通のジャンパ線、ブレッドボード、細い PCB 配線で安全に扱える範囲ではありません。ブレークアウト基板を作るときは次を推奨します。
12VとGNDには広い銅箔または銅バーを使う。- 出力端子は Anderson Powerpole、銅スタッド、端子台、XT 系大電流コネクタなど、十分な電流定格のものを選ぶ。
- 複数の
12Vpin と複数のGNDpin を接続し、少数の接点だけを使って発熱させない。 - 出力にヒューズ、ブレーカー、または電子保護を追加する。
- 長時間の大電流動作では、コネクタ、はんだ部、ケーブルの温度上昇を確認する。
制御信号
制御信号はメイン電流と細長いリターン経路を共有しない方がよいです。推奨事項:
- Pin 30 の信号グランドを個別に引き出し、MCU / 制御基板の基準グランドにする。
ENはトランジスタまたは MOSFET でプルダウンし、MCU が未知のサージを直接受けないようにする。PSOK、PSIN、IMONを MCU に入れる前に、電流制限、分圧、または保護を入れる。- PMBus 配線は短くし、近くにグランド基準を用意する。
冷却と騒音
サーバー電源は本来ラックサーバー用で、高風量の冷却に依存することが多いです。単体で使う場合のよくある問題は:
- 無負荷または軽負荷でもファンがうるさい。
- 大電流ではコネクタや出力端子が発熱する。
- 一部モデルでは安定動作に最小負荷が必要。
- 複数台を並列にする場合、電流分担と逆流を別途考慮する必要がある。
実験用電源として使うなら、通気のよい場所に置き、出力側に電圧計、電流計、温度監視を追加するとよいです。風のない小さな箱に密閉して長時間フルロード運転するのは避けてください。
よく見かける CSPS 電源モデル
中古市場で CSPS 電源を探すと、次の 3 種類の番号が混在していることがよくあります。
Option Part Number:HPE オプション番号。例:503296-B21。Spare Part Number/SPS:保守部品番号。例:511777-001。- 電源本体のモデル名。例:
DPS-750RB A、HSTNS-PL18、PS-2751-7CB-LF。
購入時は 1 つの番号だけで判断せず、出力、入力電圧範囲、金手指形状、ラベル上の型番を同時に確認するのがよいです。以下は Common Slot / CSPS 関連でよく見かけるモデルで、初期確認用の一覧です。
HPE Common Slot オプション番号
| 出力 | よくある HPE オプション番号 | よくある保守 / Generic 番号 | 説明 |
|---|---|---|---|
| 460W | 503296-B21 |
499249-001、511777-001 |
460W AC Common Slot Gold Hot Plug |
| 460W | 656362-B21 |
643931-001、643954-201、660184-001 |
460W Common Slot Platinum 系列 |
| 750W | 512327-B21 |
506821-001、506822-201、511778-001 |
750W Common Slot 系列。よく見かける DPS-750RB |
| 750W | 593831-B21 |
591556-101、591554-001、599383-001 |
750W Common Slot 系列 |
| 750W | 656363-B21 |
643932-001、643955-101、660183-001 |
750W Common Slot Platinum 系列 |
| 750W | 739254-B21 |
746072-001、748281-201、742516-001 |
750W Common Slot 系列 |
| 750W | 697581-B21 |
697579-001、700287-001、697554-201 |
750W Common Slot Platinum 系列 |
| 1200W | 438202-001 / 438202-002 |
440785-001 |
1200W Common Slot 系列。よく見かける DPS-1200FB |
| 1200W | 656364-B21 |
643933-001、643956-101、660185-001、643956-201 |
1200W Common Slot Platinum 系列 |
| 1500W | 684532-B21 |
684529-001、684530-201、704604-001 |
1500W Common Slot Platinum Plus 系列 |
ラベル上でよく見かける電源モデル
| 出力クラス | よくある電源モデル / コード | よくある HPE 番号 |
|---|---|---|
| 460W | DPS-460EB A、HSTNS-PD14、HSTNS-PL14 |
499249-001、499250-101、499250-201、511777-001、503296-B21 |
| 460W | HSTNS-PL23B、PS-2461-6C1-LF |
591553-001、591555-201、599381-001 |
| 460W | DPS-460MB A、HSTNS-PL28、PS-2461-7C-LF |
643931-001、643954-201、660184-001、656362-B21 |
| 460W | HSTNS-PR28-AD、HSTNS-PL28-AD、7001613-J100 |
746071-001、748279-201、748279-301、742515-001、739252-B21 |
| 750W | DPS-750RB-A、HSTNS-PL18、HSTNS-PD18 |
506821-001、506822-101、506822-201、511778-001、512327-B21 |
| 750W | HSTNS-PL12 |
449838-001、449840-001、454353-001 |
| 750W | DPS-750AB-4 A、HSTNS-PD31 |
674890-001、666375-101、674275-B21 |
| 750W | DPS-750UB B、HSTNS-PD22B |
591556-101、591554-001、599383-001、593831-B21 |
| 750W | DPS-750AB-3 A、HSTNS-PD29 |
643932-001、643955-101、660183-001、656363-B21 |
| 750W | HSTNS-PL29-AD、PS-2751-7CB-LF |
746072-001、748281-201、742516-001、739254-B21 |
| 750W | HSTNS-PL34、PS-2751-9C-LF |
697579-001、700287-001、697554-201、697581-B21 |
| 1200W | DPS-1200FB A、HSTNS-PD11 |
440785-001、438202-001、438202-002 |
| 1200W | DPS-1200FB-1 A、HSTNS-PD19 |
570451-001、570451-101、579229-001 |
| 1200W | DPS-1200SB A、HSTNS-PD30 |
643933-001、643956-101、660185-001、643956-201、656364-B21 |
| 1200W | DPS-1200LB C |
MVKTR-LF |
| 1500W | HSTNS-PL33、PS-2152-1C-LF |
684529-001、684530-201、704604-001、684532-B21 |
| 2400W | DPS-2400AB |
実際のラベルで確認が必要 |
Flex Slot と混同しない
HPE には後続世代として Flex Slot 電源もあります。例として 500W / 800W / 1400W / 1600W / 1800W-2200W 系列があります。Flex Slot もホットプラグサーバー電源ですが、前世代の Common Slot より小型で、コネクタやブレークアウト基板は通常そのまま流用できません。この記事で主に扱うのは 64 pin 金手指の Common Slot / CSPS です。「サーバー用ホットプラグ電源」だから同じ基板が使える、とは考えない方が安全です。
Huawei / xFusion 関連モデル
Huawei サーバーにも、外形やインターフェースが HP Common Slot にかなり近い電源があります。ただし、Huawei のすべてのホットプラグ 12V 電源を CSPS に分類するべきではありません。前に挙げた PAC*、PDC*、EPW*、PHD*、TPS* の多くは単に「サーバー用ホットプラグ電源シリーズ」であり、コネクタ寸法、制御ピン、起動ロジックが HP 64 pin Common Slot と同じとは限りません。
現時点で「Huawei 関連 CSPS / Common Slot 形状」として比較的明確に挙げられるモデルは次の通りです。
| モデル | メーカー | Huawei 部品番号 / 関連表記 | よく見かける機種 | 仕様 | 説明 |
|---|---|---|---|---|---|
PS-2122-3H |
Lite-On | 02130985、WEPW12K00、PS-2L22-3H と書かれることもある |
Huawei X6000、RH1288 V2/V3、RH2288 V2/V3 などの中古部品でよく見かける | 1200W、+12V 100A、+12VSB 2.5A |
資料と中古部品の情報はいずれも Huawei サーバーで使われる 1200W 12V ホットプラグモジュールを示しており、外観は Common Slot 電源に近い |
PS-2122-3H の出力能力は入力電圧レンジによって変わります。一般的な表記は次の通りです。
- 100V 入力:
+12V 62.5A、約 750W。 - 110-127V 入力:
+12V 75A、約 900W。 - 200-240V AC または 240V DC 入力:
+12V 100A、約 1200W。 - スタンバイ出力:
+12VSB 2.5A。
また、Huawei EPW750-12A のような 750W 電源は HP DPS-750RB A と比較されることがよくあります。これも金手指、12V メイン出力、12VSB を持ち、HP DPS-750RB A が Huawei RH2288H V3 で動作したというユーザー報告もあります。ただし、これは実物外観と部分的な互換性の手がかりに近く、EPW750-12A を確認済み CSPS モデル表へ直接入れるにはまだ不十分です。安全な書き方としては、要確認モデルとして扱い、実際に使う前に金手指のピン配置、イネーブルロジック、PMBus の挙動を確認する必要があります。
現時点では、次の Huawei 電源を CSPS 互換モデルとして直接書くことは推奨しません。
PAC550S12-BEPAC900S12-BEPAC1500S12-BEPAC2000S12-BEPAC2000S12-TEEPW3000-12APHD3000S12-CETPS2500-12DPDC1200S12-CE
これらはいずれも Huawei の資料でよく見かけるサーバー / 通信機器向け 12V ホットプラグ電源ですが、「ホットプラグ 12V 電源」は「HP Common Slot / CSPS pinout 互換」と同義ではありません。今後、鮮明な金手指写真、メーカーのピン表、または実測 pinout が見つかれば、確認済み表へ個別に追加できます。
理論上、同じ 64 pin 金手指と同じ pinout を持つ Common Slot 電源であれば互換の可能性があります。ただし中古電源は出所が複雑で、メーカー独自ファームウェア、異なる出力グレード、異なるファン制御、異なる管理コマンドを持つ場合があります。実際に使う前には低リスクで確認するのがよいです。
- 負荷を接続せず AC 入力だけを入れ、
12VSBが正常か確認する。 - 抵抗を使って
PRE/ENを処理し、メイン 12V が起動するか確認する。 - 小さな負荷を接続して電圧安定性を確認する。
- 負荷を少しずつ増やし、温度上昇、ファン、保護動作を観察する。
まとめ
CSPS / Common Slot サーバー電源の基本はわかりやすいです。
- 両端の多数のピンを並列にして
12VとGNDを出力する。 - 中央の少数ピンがイネーブル、ステータス、スタンバイ電源、PMBus 管理を担当する。
- メイン出力は
PREとENの組み合わせでオンになる。 12VSBは制御回路用のスタンバイ電源であり、メイン出力ではない。- 本当に難しいのは「点灯させること」ではなく、大電流接続、冷却、保護、長期信頼性である。
簡単なブレークアウト基板を作るだけなら、最低限 12V、GND、12VSB、PRE、EN を正しく接続する必要があります。完全なバックプレーンを作るなら、後の監視と自動制御のために SCL、SDA、ADR、PSOK、IMON、PSIN も引き出すべきです。