本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 0 D" q3 `% O( w2 e: W* { t
; d) x! R9 Z( ~% u0 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。* P8 q8 p! I- k* x9 ~" Y: C
2 V* V+ O9 z, P; @. f% }) I" U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。7 l k/ O& S: m$ x& u; X
. S/ @( e. x; V2 Q4 o9 I2 v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：
6 k( i3 A; f; {* i. Y" k) }* a9 F4 H [6 i
01、样机介绍
2 d& q5 m. `* I3 R2 z9 R$ c6 |0 j6 [
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。
$ c$ h7 J, a# d& q3 D i O. o+ I9 f8 V/ T8 h0 p4 f8 H
i2 S5 M1 q3 g' n2 N$ v1 c' \+ Z# c% h' P7 W
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 4 w. X/ @* u1 a! w8 H/ d
CR6267SM芯片特性：7 s6 [" s* `- i# O, R! D: p; {3 ^9 W
) @2 x0 u! J5 I0 o8 J0 \" ^. {9 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。
$ M {7 k1 D, P2 q0 _% r
' r6 ~8 ]. V! @' p9 lCR6267SM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。
( s$ \% K- E7 z" t l& C; }0 n5 T0 i1 ?
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
/ J6 R- t- E* n" l' G- v( ~● 待机功耗低于75mW( \$ @4 _" O' V/ e# |
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
" R& {( {5 V0 s) G0 g; ]● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
6 M5 V' ^9 J9 B0 k6 Y' X● 可编程CC/CV模式控制3 U6 A! h# r6 t j7 q) G4 d
● 高能效QR控制模式
$ Q0 u6 `+ y" _) ~7 V; r4 J● 内置输出线电压补偿功能: l C7 f$ ?* s9 D1 ]* |+ Z3 j# d
● 内置初级电感量偏差补偿功能7 M$ ?4 Z, [3 N: U$ ~6 w8 \* W# o
● 内置全电压功率自适应补偿功能. _$ h" ~2 H2 {# c4 C
● 动态负载响应功能4 a0 d% S) e0 ~: y2 Y, U
● 内置过温度保护功能
& V, x5 o5 l1 Z● 内置输出短路保护功能' D! O; n2 ]3 }$ t& w
● 内置前沿消隐
. O9 S! `1 S: s6 e" E$ U) h● 启动电流和工作电流低! ?* b1 |7 t" s3 B2 u: X
● VDD端过压保护和钳位保护5 h$ A/ L: a6 c [4 f/ n
● 逐周期过流保护" l$ ^* A5 \6 \4 C
● 内置输出整流二极管短路保护( n9 y n4 y7 ^9 u0 V, {! z
● 内置输出过压保护功能
% t, {4 x& \" c, \2 q● 内置所有PIN脚悬空保护功能
& W2 O6 o+ z0 f- b5 n" O/ a M9 V● 4个引脚散热
8 K( J# j, r. A7 }2 _ [4 Q● SOP-8L绿色封装, g2 A5 v$ p: k
8 O, V+ T& z2 o4 ?8 r
基本应用) T+ }& p( |2 I& a0 n2 g5 |( |
● 小功率电源适配器
9 X" O6 W) @& Y2 F# l- }2 S$ Z● 蜂窝电话充电器& e0 x% J; q" s$ [7 {5 \9 ]! ?
● 数码电源充电器
; L! c' j: n. s, s) j' N+ I2 T● 电脑和服务器辅助电源
0 `( c7 x& O7 ~- G5 M" V+ D" X( ^● 替代线性调整器和RCC
. h$ d; b( n" u- u! [9 f) D: E2 U$ A# [
典型应用: s8 A& ~/ p' W) M! @& ]
; m+ O$ N, g/ e; R; X, \, B# D3 s# L7 n
引脚分布
6 E. X f3 ?/ a) A
7 J. u5 F. @ Q引脚描述
+ ?: h! n2 D( ?+ z6 m# w" E* U0 `
CR85V25RSA芯片特性：) _' A- s3 s7 Q
$ b8 {3 c& n7 W/ U. g4 i4 T● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；3 u; A/ G" q0 E- V6 L# R4 n
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
( S, i2 J5 j6 e, r# T+ p5 J● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
' [7 l& F, R0 h. k: n6 b0 p
. }3 V* w4 y: g* E3 h# P) r/ u0 E% h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。
$ a9 x0 W! c! T s
8 J- Y% o% D! g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。, p0 g. q' M5 U2 z
% ~2 [2 T& U' O8 i2 t' f4 K0 ZCR85V25RSA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。
+ x% K7 J+ |8 m3 ?3 `9 S" r0 a. x! w/ ]8 g. j, s
02、样机特性% y' ~8 _7 N# G7 L
% C& v+ C" h8 S4 ~* L, ?. \7 R) A
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。
. U# S* k/ ^5 M5 W* t' C: Y+ G* H- b( K3 K$ {
2.1、输入特性：) l, h/ H7 C/ \, h0 F
! ]! y& {6 D" H2.2、输出特性：
/ Q' w8 ]) r8 h9 m9 I e! u& S, ]$ Z" b: K* J% ~6 R+ x6 {2 F: W) p
2.3、整机参数：& K1 K3 o1 u& z! A/ G
% Y- z- s! a* I; `
2.4、保护功能测试：& K9 v5 K9 d/ O( M0 t( T( ~6 @
+ d" ~7 s! s" y- M2.5、工作环境：
: `5 t- g! u' B4 B. Y1 e m
/ L3 Y6 b1 m5 h9 A8 r2.6、测试仪器! u* o0 g4 Y% K
/ r e4 w# i% z' E- K
6 K2 p2 Y$ ?% |- M1 Z# N, A8 i03、样机结构信息
3 y( q8 {8 d, L% S2 w+ K0 U) g! N' |$ C
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: f0 l% W7 S s- _
0 C2 J/ v5 X& n. {" J+ t3.1、电路原理图及PCB版图：, F6 U, j E* v& F Z) E
( I! H0 W+ u5 B" p. z9 X) r1 z9 Z原理图：) e5 E) H1 G, N8 ~+ x4 K
5 F( Z) ?7 H5 s9 ~
PCB版图：
) _; C: F! f, ]( n7 s$ l! F
! W3 `, l4 u' N8 F, _3 _" |6 m" A7 J顶层布局图
& D, C9 G' }# `6 h8 m( v底层布局和线图 ; D, ]7 O3 q. w
3.2、变压器绕制工艺：, G* [* l4 e: u' \; f3 F
- w( d6 Y+ B' a" C
（1）变压器电性及结构示意图：
1 c/ x- |; R# h2 V: Q0 H0 y9 e) P; H- F9 L: y$ H9 \$ {7 b
（2）规格参数：6 x8 g$ _, g; |8 t
0 z9 J+ T9 l# S, J1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；9 t, u# I& T" K" h* l
2）材质：TDK PC40 或同等材质；7 I' m1 N9 e% D* j0 Z! ^
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线* U. t7 ^* C# B) v( V6 u" Y
4）次级: 三层绝缘线5 s% D4 r; I% N2 }: j
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
* ~3 m% X7 a3 b4 I. g) Q6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；( _4 ]- @; x3 g) s( A! N' [
7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
6 O; u* o7 Y- Y# ~( r0 M5 r8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
! y3 ~$ r; }5 i9）成品要求:浸凡立水% k1 v) ^9 @# ?' l
. ~1 q* O2 S4 B! M; v( A, g6 h（3）变压器参数:
5 R9 ~5 l6 L9 F/ j$ T; R+ g! u7 A% `4 g( U* B
3.3、元器件清单：: z' k: g* ?' {( I
& C/ ^' E+ R9 M+ @9 h( I7 _
( w, M8 E7 h. x5 t4 K7 ^04、性能测评
0 ^, l3 F: G7 T* o+ h8 z- C' q
4 V0 x0 D. B. T# }( \9 n2 Q4 F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。
) S6 F/ M0 x+ f7 w. ^- M; K# T: a. S8 _' x. ^1 [
4.1 输入特性：
6 b, M8 {/ N" G6 c; y# X9 a+ {! Z7 U3 y% s
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。/ z! K! D: w6 K! O5 M# |
( ?/ D( Q5 b2 H) H
表1、无负载待机功耗:
# w# C" o- f0 v( D; A+ H: y! X: }$ N" B0 [$ y: e& Y$ r) R
表2、输出100%载下的输入特性; P. u2 ?" |, h
" X$ u3 p: c! |3 j/ z表3、输出PCB端测试的效率特性:
l+ ^9 ~% d" Z& m( V
7 K, Z3 L2 ~5 b" t9 s! y4.2、输出特性：& m. G4 x( z. F. ?& T
0 d' v P2 A) x7 J注：以下数据均为PCB端测试；: N P) C. T0 H$ J3 l
4 O* p/ s% Q2 Z: ], E# z0 B
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
+ S: O4 L- |- x9 q0 c0 t/ H2 H, Z+ p0 F2 E( ]3 M
4.2.2、输出电压纹波：
0 v( N6 _; W# ]) L5 W
$ S! o$ f! M' l& Y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。
' @' g: s5 A& }( F: Y. K6 y* L( A) J/ w
. m/ X! b3 @+ c/ l* Q纹波噪声波形图：& ?4 T0 N+ ~2 H
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
1 \) L0 _; V# L& L' M: qFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 7 ?* @2 _3 c7 _, Q
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load ' p! N/ w! A# f( I# X4 D" K3 ^
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
4 @' L* L$ t1 C4 |8 I: j3 C4.3 保护功能：" D: k5 H' M' |. L0 E0 T q
, L; ?& x6 R8 U以下涉及过流保护、短路保护的测试。7 Q. ?( B6 z: E8 J" m& t* E
& [( R5 ?$ _$ C/ e1 p$ R3 O+ Y3 l
4.3.1 过流保护：
5 O8 U! H. E ^5 H* O: t* P+ x6 X3 t9 k' F' G8 M8 G+ X% ]8 t( q
9 n* k8 U M! u% |5 V: ^5 f
7 Y% j2 n8 D9 \4 G; v4 f" F4.3.2 短路保护：
7 v. @6 L b8 T1 A. m U
: Q! i* ?" H6 p2 \- F功率计限流电流为 2.5A
% D" C7 t. H% {# B" I7 z3 ~7 C$ ]! `9 j' j; H P7 H
& K7 J) j9 ^: N9 l2 c: ~; Z4 Q, Z7 l z4 H" g& k$ }2 o8 K& C
4.4 动态测试：
+ L- |. |: h. g5 `- t j; G7 t4 V( P- Z2 d
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。2 J& v" c9 b) q
! m, c5 o0 i8 W, [8 H
& e) v4 L- E& @+ }; X7 y
AC90V @ 5ms
# ^2 b6 S/ D! b YAC90V @ 10ms
7 ~$ G7 S4 |* Z% o$ `9 c) o# QAC264V @ 5ms
7 m6 M' {( Z' K5 A# @) z# s/ D* CAC264V @ 10ms ) H9 L( W/ ^" M h9 F
4.5、系统延时时间测试：; [+ o; i/ S" }; K
9 J3 d8 t \1 B+ _. x注：AC端、VO输出端波形图。, ? S1 n6 I+ f0 S3 B/ T& o) v! b
4 z: W; C- {6 B6 E; t
/ d9 S) v( y; [: s+ K" m+ UTON_DELAY @ AC100V，100% Load 9 I6 n: I- p3 K. E
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
- H5 y: A6 L0 {, m) CVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
) D( a0 ]- D& m6 p: e# P. IVOVER_SHORT @ AC240V，No Load + l, f# E1 n6 \- l: H' P
05、其它重要波形测试8 B* _ D# J( D
4 l& y) t8 h/ k
DRAIN端、CS端波形图：# k5 T" V: Q% \5 `/ n- ?" m
b3 X! B' y7 P' ]AC90/60Hz，100% Load , h" Q. A; q1 s7 ^" Q. {
AC115/60Hz，100% load
9 o) a$ Z/ |, bAC230/50Hz，100% load
2 \! d3 ~% y |8 o! EAC264/50Hz，100% load
" k0 ?9 Z8 g- FAC264/50Hz，100% load 6267电压应力 4 B6 ~9 H. r& E$ n+ T( S2 @
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
" ^ g" X9 C( g, i06、温度测试
2 W# s1 J# J; q8 U3 r+ R4 q# Q5 D5 `
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
- M/ D4 J$ g5 J) f
# a Q4 [( V3 Q* T3 p T7 P: J07、EMI评估测试
5 m( a5 i- R% s/ r7 A9 m' p% Y( Q4 E% _$ q6 F. s+ R( B Y
测试条件：; U. H; A- S2 V: s' w0 j
输出电流：2A 负载类型：电阻。
5 S5 H! P* z/ w! X0 o: |7 \6 v限值标准参考：EN55013、EN55022B。
1 ^+ S1 C& x R3 ^AC230V 传导 L 线测试 PK+AV " Y0 A0 P; B) Q, s0 z' W$ [ W
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
: W0 f0 i/ u4 O: w0 R! L/ o3 ?AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
5 X8 B' m$ |/ h$ o6 Z( U; z/ \AC120V 传导 N 线测试 PK+AV * O4 }% g1 \5 d6 P: d/ |; g
AC230V 辐射测试 PK+AV
! B/ m1 W6 T4 V$ C! M2 V; w: B' lAC120V 辐射测试 PK+AV
L- g. D6 ?1 q( v1 oAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
; Y. ]% G" W3 o* d: `AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 1 S! u" c1 J) G( |& @6 M( ?
|
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