本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
: w- O. ~1 a' ]. N
4 ~. y9 X$ Q1 j8 l3 j电源适配器又叫外置电源，是小型便携式电子设备及电子电器的供电电压变换设备，常见于手机、液晶显示器和笔记本电脑等小型电子产品上。/ q3 g# }" ~- g5 p( T" ^4 ~6 j
4 ~0 V) H6 n2 Q$ F$ ]电源适配器广泛应用于工业自动化控制、军工设备、科研设备、LED照明、工控设备、通讯设备、电力设备、仪器仪表、医疗设备、半导体制冷制热、空气净化器，电子冰箱，液晶显示器，LED灯具，通讯设备、安防、电脑机箱、数码产品和仪器类等领域，并且在这些领域都有着不可忽视的作用。% @# n( f* ]0 Z5 m! \5 Y7 \
% G! S5 U3 w$ G! g今天要给大家介绍的是本公司24W电源适配器方案，该方案的控制IC采用了本公司主推的CR6267SM、CR85V25RSA。以下为方案的具体内容：
. @3 r2 u! E [! l8 `1 d
& A/ D7 n6 G5 H01、样机介绍7 l4 z T# r% c' u- Q3 ]3 k
. n: S. p1 w+ X该测试报告是基于一个能适用于宽输入电压范围，输出功率24W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR6267SM、CR85V25RSA。$ A# ]& s- j# h( z
/ A, d A( M5 Z, n
- f/ G* ?( E* D1 W( h" o0 k
5 X$ {5 x' A7 ~3 Y) YCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 4 R2 v9 _2 A6 q- F J
CR6267SM芯片特性：
' l- R' J; P# U F& y- C0 t2 ]& n# \% E
CR6267SM是一款高性能原边检测控制的PWM开关，待机功耗小于75mW。CR6267内部采用了多模式控制的效率均衡技术，用于优化芯片系统待机功耗和提升效率，同时采用了初级电感量补偿技术和内部集成的输出线电压补偿技术，保证了芯片在批量生产过程中 CC/CV 输出精度，内置的全电压功率自适应补偿技术保证了系统在全电压范围（90V~264V）内输出恒定的功率。
% f( d( I! {% ]2 W+ m. a5 E6 V! O' v
CR6267SM集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），VDD过压保护（OVP），软启动，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），CS引脚悬空保护，输出短路保护，内置前沿消隐电路，输出整流二极管短路保护电路，输出过压保护电路。而且内置所有PIN脚悬空保护功能，使得芯片具有更高的可靠性。, G& v% _5 F7 F0 O6 G! L
: j+ ]7 m( v" S' B& G● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
- Z# M# Q# z- E& @● 待机功耗低于75mW
' L9 M( v& F$ B& a0 E● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4311 e6 X/ u- H: T' L1 n% g/ U
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
2 F' @ C8 c- n3 [. F4 L" B% ?● 可编程CC/CV模式控制
# Z+ g; D: _ B3 J" s# ]! `● 高能效QR控制模式
; C/ a( ~1 l0 I9 G● 内置输出线电压补偿功能0 z" {- _' Q0 S$ V
● 内置初级电感量偏差补偿功能
! f m9 b/ A' v$ I: ^* c● 内置全电压功率自适应补偿功能
; M) U2 n2 {& |. B● 动态负载响应功能. ^# v: Q: s+ U& ?
● 内置过温度保护功能4 B8 V( u7 p- `5 h7 N# h( V2 I
● 内置输出短路保护功能
* H( L6 m* e2 \# N' e● 内置前沿消隐
K. X- @; n6 t. E) \● 启动电流和工作电流低; r# q# ?) q2 L% n
● VDD端过压保护和钳位保护
/ F- u o3 O* g' s9 d+ y! }. c: c7 \● 逐周期过流保护
, y$ g' v; w w5 j4 c- P' ^● 内置输出整流二极管短路保护: n7 U/ s) G1 P7 A% C( U
● 内置输出过压保护功能
# S7 {; e7 E0 _3 a; D● 内置所有PIN脚悬空保护功能6 n8 l) j$ p s
● 4个引脚散热4 n9 ?% O3 ?4 M" t9 @/ [ t8 V
● SOP-8L绿色封装
# Q/ |7 p. z+ p" r
+ x% B; e9 c) ~8 {基本应用
3 ^0 k) X" z. d, B● 小功率电源适配器1 c7 l( E4 x4 U" r/ ~, o& b
● 蜂窝电话充电器5 `( V- @8 w- ]1 d& R% X0 C, i
● 数码电源充电器
W# |/ i. W# A/ _- z● 电脑和服务器辅助电源% [5 d9 h' ]5 r# K# z9 v M
● 替代线性调整器和RCC
9 v# `9 j: z# @/ t# q* K$ o% F# v3 E" b+ x
典型应用1 }3 b* h2 k1 |
+ d- C* [: Y. |5 E, y! b引脚分布: q4 _, \/ @1 L4 }
5 A) x' O8 L i; f' `% W
引脚描述# F: \7 v% h& k$ T7 F. X4 `2 V
- h4 P" D* v; P" s! m+ ]4 |/ gCR85V25RSA芯片特性：, |1 _3 _6 m; U- c* H: c5 O& j/ B
|1 ~( |+ M) E
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；; S' v. N+ R+ \
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
) X/ d' _( t# k% r- U& s$ J● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
3 f) g# Q i" m2 ^
3 R0 R/ t; `; I% {该样机是一款基于CR6267SM设计，全电压实现12V2A 24W功率输出。AC100V满足启动时间的条件下，实现AC240V样机待机功耗<75mW；典型输入电压时平均效率>86.8%；能够满足最严格的能效标准“COC_T2”；全电压可实现±5%的CC/CV输出精度。$ e3 v: p# d& ^* L/ S- y. {
6 I( i5 q6 {9 B+ D
样机尺寸W*L*H：74*37mm*25mm，样机的变压器，采用了EE22加宽加厚磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
% q$ R8 v0 E: ?! M$ P6 k& q0 h6 P. W; z
CR85V25RSA是一款采用内置85V功率MOSFET，具有CCM&QR&DCM模式下工作的同步整流IC。适用于输出2A电流以内的应用。" J. h8 l1 Z) B( x# g3 D4 z: f
8 ^! x( k1 N# P/ _- h
02、样机特性
8 b5 [* _$ c0 x2 O# _2 m. V4 N- Z4 I( m
以下表格为工程样机的主要特性，具体测试方法在第4章节中有详细说明。. b8 q# o8 L6 c" v& X7 z
/ T7 \- d& H P* E2.1、输入特性：4 e! @7 E2 _; T1 p, u1 b
+ y* @# S+ c- `# I0 p- E* G4 _2.2、输出特性：( {/ `1 }/ a: l7 N
' y; V C2 B; ?- ^2.3、整机参数：' s' V( ]9 t) J" @) T
# B, E( K$ ]: L) w( r0 H2.4、保护功能测试：
8 |2 }* d9 Z" q+ F/ Q; s2 Q6 a) t2 D! B' f) \7 F' e$ G
2.5、工作环境：
6 }! N7 a4 M# T( _5 q4 H9 y
+ t# _6 |) h* z' ~) s7 _! K2.6、测试仪器, P3 _' n. [% H4 y+ _6 Y
& \) |+ M1 v7 X
. y; C$ a' H9 ?! u7 f03、样机结构信息
; [3 b. Y- ?5 O8 n/ y8 q
: I2 i- }* ], o3 _本小节展示了工程样机的电路、版图结构，变压器结构及工艺。/ k+ z3 G8 x- E3 ^: q2 O
) e% |9 a. g4 Y( q( @6 V3.1、电路原理图及PCB版图：
% f' P1 Y, a& e8 }; i
; l7 S2 ~$ D1 u' I原理图：9 {, g; ^0 A% T2 ^- ?" e I) Z
2 [" \% q! S( c C9 H
PCB版图：
1 F& }1 T9 x r# W8 \0 Q
% l' D- Q, f, @8 }5 \7 ?顶层布局图
6 y# V% h/ }0 B7 G+ a' }底层布局和线图 ! f. R$ m4 ~0 v' p! ~8 N4 `
3.2、变压器绕制工艺：8 Q7 Q* p" z1 t8 T4 @+ X- {! q- f
. v8 C5 M( I6 _, K
（1）变压器电性及结构示意图：
. ?/ s9 ^8 L; C$ e, q# N- i* G' D9 ?1 ^% _
（2）规格参数：. i) q1 ~8 X x" m# ~$ t! q
0 v, k; j$ t9 _0 P/ J/ M
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
9 x/ h; D) [5 t2）材质：TDK PC40 或同等材质；
. `' w0 Q& _( w* V/ {3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
P( ?5 E9 G& x4 f4 v( a6 ^4）次级: 三层绝缘线( B& ~, b, @; F0 {) a" C
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质/ P! L5 u" U6 L( }
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
& f( [0 v8 D/ M F6 `( g; w7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)+ T+ _- d& X/ V+ {8 R! o
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min; P" ^* C: V- E0 q
9）成品要求:浸凡立水 w: l8 S' z2 i3 Y* H
- P8 j w% d3 A9 E
（3）变压器参数:$ }6 U8 P4 L% W/ A/ V: Z: F
% D! t% x3 p1 P8 B& Z- a1 A
3.3、元器件清单：3 L/ g+ o& L7 {3 e
6 \+ k' T( \$ a+ f/ H* z0 k
; a0 j+ |( M( B. j04、性能测评
0 g; j( R9 ^: X- C0 N: ~3 ?( u. `2 Q% }+ p7 }
本小节对工程样机的输入部分、输出部分、各种保护以及一些时序进行了测试，以下详解了测试方法及结果。从测试结果来看，以下各项测试均合格，能够满足大部分客户的要求。1 u% ^2 H! n; l8 m' c, U
3 V8 L R0 r4 x/ _& B3 E9 i' p
4.1 输入特性：5 l; l6 {! A* ~2 i" e( @
. W0 u; B7 ^% j Z* a
本模板经过在不同的输入电压(从90VAC到264VAC)和不同负载条件（空载和满载）下测试，得到待机功耗、效率及平均效率。
4 K4 f% {: i x" }' |( o1 b- _: h- T% ^8 z+ u! t8 [
表1、无负载待机功耗:
' A3 l" {% {# K/ b" S- N z2 s5 |) F9 V n' n
表2、输出100%载下的输入特性, a9 _7 x" H; h |& z
& U0 s9 U6 P# T; X: F1 D
表3、输出PCB端测试的效率特性:
$ |& e6 Y9 S- P2 L4 H6 z* P. E0 Y2 [; _/ Y: o/ W" K
4.2、输出特性：3 v* G$ Q9 w* @+ U1 q# `
% }4 L8 ]- R7 D! J
注：以下数据均为PCB端测试；
9 s/ f! U1 G2 M- H- a* X! ^/ }3 L& m \: u& [8 z9 R
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
, C1 @+ u, k" T( Z
+ B; o6 u/ @8 U4 P _& Y4.2.2、输出电压纹波：5 N% M: Q0 y8 ]5 J* ~5 H) E- g; p
9 K) F b$ r' o, f4 ~注：纹波及噪音在10cm线端测得，在此线端并联10uF/50V电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。
+ ?/ @( O; R6 R7 V9 D& W6 t5 k1 ]/ F( a. S z+ s2 b. J/ ?
8 L- |$ G; l \' a7 P' H2 k6 {纹波噪声波形图：
/ h8 {/ I0 k5 j- d9 j* gFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load # e3 A* ^3 g5 ]! N6 \
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load $ k ?/ z9 l3 z" P2 i9 f( G3 p
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4 ?5 T* G5 P. A
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load * p i$ O: z9 s1 p
4.3 保护功能：; \4 r# Z8 X$ P1 ?" T! A
^% P& W- n8 Y2 A以下涉及过流保护、短路保护的测试。* I! M4 p5 s7 J [
; a. ~, U" o! K) ? z4.3.1 过流保护：' {; M5 N( y4 e6 r: n* D) ]
# s7 Z0 @8 b) E5 w4 L3 u
8 s- U s# m" f% [5 z& _7 F9 y2 M
" M I+ `' Y B1 d0 j% D* T* h# R* h4.3.2 短路保护：) q$ f4 l9 G+ r6 }0 O6 `- x
% ~. k7 V& x6 f5 L3 S8 Z: G
功率计限流电流为 2.5A4 [: Y6 J1 J, l. y6 R5 I* p
7 N3 W! i! N& z' t; g1 u3 \
. |, d8 f( }( c' h, Z% W( ?
1 u- t K: X# s: A; L# g9 V, v4.4 动态测试：
0 e: W: m9 m% r7 D, t% y4 u* k. p) v; O8 J+ v, u
注：输出动态负载电流设置为2A持续5ms/10ms，然后为0A持续5ms/10ms并持续循环，上升/下降设置为5A/uS。
0 d0 A$ g* R, _$ Y
f1 N& S* Y- d* I3 d) e# U @/ u$ O9 q6 t, B
AC90V @ 5ms
8 l4 k9 e; m/ m5 H; c6 }& a# D0 n7 _AC90V @ 10ms
! H6 |2 n) m8 IAC264V @ 5ms
" |' g# R" ^' U5 d% MAC264V @ 10ms ( L# A3 `& w! o) W; {/ A4 J' c; j
4.5、系统延时时间测试：
; k: e4 V4 ?/ J5 ?+ _' J' c$ M
6 \) T6 ]5 i* I" f! X' Z注：AC端、VO输出端波形图。% p* o5 D0 U+ ?, c& V i# M
; B( y* M7 ?1 A# e. \, F2 D. Q. P7 \* a: f0 P# J
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
+ J( l: g) z% p% a# gTON_DELAY @ AC240V，100% Load
# I" x6 w1 f$ V4 k4 E( UVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
3 e7 ]" P$ P `' U' j' M/ P" p. uVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
' E( L) w5 P- Z05、其它重要波形测试# t8 n9 \, q$ i) ~0 j
/ F* N" Q- G$ M$ M+ H4 l& f5 Y1 R$ U
DRAIN端、CS端波形图：
. D4 G* z3 j4 q) k2 d9 A$ S% q
; a/ i4 w3 z4 n9 xAC90/60Hz，100% Load - E' s7 _3 p4 F. m2 X* x. v' [
AC115/60Hz，100% load
1 @; g8 v( @% _5 nAC230/50Hz，100% load
7 `( e0 d. `7 |" o0 [* K9 h* TAC264/50Hz，100% load
6 e- R p/ S$ m8 ?AC264/50Hz，100% load 6267电压应力 p# ?) v* V7 A) I5 O
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 - s' l0 M! G) Q$ K4 V
06、温度测试
# ^3 `: v, a0 ^5 k, D% l1 ]$ ^. t) y6 O# }3 U/ b5 J: \! i4 o
测试条件：40℃环境下输出2A测试。 h7 ?/ e- L, K" M
% A/ m X; W* ~ [; W2 n
07、EMI评估测试& L9 s& B5 ?8 R( y
4 G) \% }% v; a: x2 L
测试条件：
; r, j u' c# }4 T. a/ T# k2 J输出电流：2A 负载类型：电阻。
0 w) N6 J+ _) v; o, O9 ?/ Y. _. E限值标准参考：EN55013、EN55022B。4 C7 y8 _' P) S, }3 E9 }# C
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
, c1 J3 O+ c* p1 f/ z" A5 PAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
0 V. k& g( f# ]+ z8 R1 m% R6 f) U& EAC120V 传导 L 线测试 PK+AV 5 [$ `& f3 G* p) N8 X& E& m% ~* g* O
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
1 O2 I4 U( A+ b" Z( a! s' D, C0 xAC230V 辐射测试 PK+AV ( O8 E) `3 C1 O7 N
AC120V 辐射测试 PK+AV 6 \" | G$ k2 W% G
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 0 E* i# W8 H; y5 B6 H
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 1 Y/ ]) W5 x7 F& g- E2 D! G9 j3 h& X
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-5-18 11:38:09
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡