本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 / g9 X% l6 C5 A
5 x# ^: @' T3 @+ x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。0 }/ j) ~: M* q* y" G* u
; k. o: H4 B! v& ?* n. m. F& q3 h
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。
4 z! `& v( Z0 T$ e& I* A' ?5 v
- q5 l, M S. `8 C! F1 v* i; n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：* p( }( w3 ^. V/ Q% p
0 O% g* C1 O: S2 u5 J01、样机介绍
; E3 R7 S) W1 R% ]# L- r" D7 ?% T: ^+ m) p
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。
, s$ C9 q0 ^. w2 u- y2 C1 j$ R( x$ U9 D) r9 \2 d9 B
$ C G _( Y7 S1 Z7 |# H/ ~& \1 p% F( v& L/ N
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
6 s& ~7 y' w- d- K9 }$ G3 dCR6267SM芯片特性：
5 ]& ?/ M3 X. h, D0 @! a3 A9 Q: F+ V8 ]% W7 F+ O3 o
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。1 \' Z) n8 h, h* w# q; z
' U' a1 q- B2 z4 j5 K4 R5 D
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。
* M3 Q' z9 C* y. [3 g3 ~2 J& t3 T3 U1 q# r1 T/ M
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；* L2 X$ N/ }/ k3 ^: G; N* [+ j. x
● 待机功耗低于75mW
- B! u; Y9 c% }/ u8 z+ j● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4313 U, E" K* H$ E5 {6 C
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
- z/ K! r C$ j$ k# L● 可编程CC/CV模式控制
5 i" H, l& E' \( b7 j● 高能效QR控制模式
2 |# `: M$ K' t, m, j5 q) L● 内置输出线电压补偿功能
: U+ Y9 H! C$ U: I, x0 ` F, e5 \● 内置初级电感量偏差补偿功能
' _7 m7 M- q0 j) U: Y, G● 内置全电压功率自适应补偿功能) i* i! W4 L) w# k ]9 p \
● 动态负载响应功能
% g. A+ {" }, G6 n. ?6 p- q7 @● 内置过温度保护功能
- r9 E" s) ?! y$ b, I● 内置输出短路保护功能
8 ?; T/ t" ~+ i' D' x* W. M, G* A● 内置前沿消隐
# i$ H9 N( m" y5 G3 [ B& }$ E( u● 启动电流和工作电流低/ }$ X; K0 A- [# L# O7 I. I
● VDD端过压保护和钳位保护
c+ |1 Z! U" i2 l● 逐周期过流保护
" L4 R! H' R& I5 M7 t! n/ a● 内置输出整流二极管短路保护- [! A( W" z y$ f; o3 P2 ?4 Q2 m
● 内置输出过压保护功能
8 }+ |, |" x8 z( B- i5 p$ z● 内置所有PIN脚悬空保护功能% W1 _( ^8 ` h1 ?
● 4个引脚散热
- b+ G R; x/ ]% X● SOP-8L绿色封装* R {; y. Z, C1 ?
) p1 c: o6 U: {, d: H基本应用8 u# x8 l: C2 ~1 ? I
● 小功率电源适配器
3 z4 m1 x$ }' m7 O, v i' n. h● 蜂窝电话充电器
* |& A1 c" m8 p8 \● 数码电源充电器
5 W" K: Z0 O8 _● 电脑和服务器辅助电源
) X1 ?- o1 W5 k6 F● 替代线性调整器和RCC
8 z9 g* \! ^/ ^1 K3 V4 D3 l& a; u/ f1 s6 w6 K9 [4 N) c
典型应用% M6 c- k- j& g1 z \0 _8 j
+ T7 b8 K9 g* z. U) W引脚分布
: ?: a; ]9 m U, h( @# c- \3 ?/ m3 Z* p/ }) {
引脚描述; Z8 J ?) D! ]
: C) c7 P6 c, `0 R3 Q) NCR85V25RSA芯片特性：
# s8 ~) I( B: L8 o' ~9 ?
9 f G0 ^! A9 ?● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；5 a# |: _) H6 A7 U. U* w; u
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；8 P+ M2 \! \2 g( } B
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。) b. X" q" G1 K1 b! N
G7 M( [* d. L" x: Z# ~ z! D1 o
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。
7 t. Z5 [1 d. H/ \2 ^1 V; n* D d' |9 c( e% K
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。
$ H$ N' B8 B8 x8 x/ ^ B3 q4 K3 t/ K: N, c8 c& }
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。/ Y# Z0 s1 ~2 {3 ~
7 N ~1 g: k* M! V, l' b
02、样机特性
- [& \+ C$ k* S0 u0 s& [" m: ?, K# k% K0 ?- `! v' d3 \: i3 s
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。
1 e; J: |) t5 X9 c9 ~
. u" k1 p. U: I- [2.1、输入特性：
$ P! D% }0 f! ? O
" g, q9 e- G( m" Z# W. [9 f. t* t, x2.2、输出特性：
/ ^: T- V" w5 B2 W8 N* h* h2 o4 b; j) A3 {
2.3、整机参数：
r* v& U0 D- M9 M C P7 b; i$ }) I7 t6 K4 ?! [% ~( I
2.4、保护功能测试：
7 ]" ^- L/ p G
6 x) W# M: N Y; @2.5、工作环境：+ K+ x& ~) h+ `; V
" h- J7 s! Z2 m) A3 C8 W
2.6、测试仪器; D/ F/ V1 v. ?0 U/ y( D2 f
/ X4 f( f$ b I7 b. O" W1 G! ?5 U" Y1 a3 }; E: l
03、样机结构信息
0 r( ?! z+ Z( i* g
5 T0 [6 d3 Q2 T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。1 ?+ `0 P: c; i7 @
4 b3 D4 P8 }( H# K" p
3.1、电路原理图及PCB版图：' R3 H2 C5 n( ?0 _5 l% Q1 x
2 m) o7 W) l2 n1 t0 W8 d L; `原理图：4 z0 N% r D! j0 V
5 T" f1 M2 ]' pPCB版图：& V( l( [# _4 u9 B' e& k2 c0 e
# N) |& v% U: m/ N' | t6 S: l
顶层布局图
7 Y* }/ _# u& q8 q# P; f9 J底层布局和线图
/ t) c) p' ^- \3.2、变压器绕制工艺：
9 z8 `6 A, V7 o& y
9 L- y# a& `# T% b" f（1）变压器电性及结构示意图：2 v/ I7 [4 m% Y' |( h
; O- U4 G2 [4 c6 _' r0 J（2）规格参数：' Y8 u; F$ q! A' p* P h
% ~7 \( G$ J' X4 c' Q/ b* ^
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；0 o0 S. \, q4 E8 X5 G
2）材质：TDK PC40 或同等材质；6 b4 X* Q- D1 S2 h1 {" x
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线* M7 S9 B! o* E
4）次级: 三层绝缘线
9 j& b% a ^% _$ T! C1 ^5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质. i9 M: d {# |4 k
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
3 y a! t/ B8 {7 `5 `7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）), Z) ?* v: |" U
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
+ r9 a# e; |2 R9 a9）成品要求:浸凡立水
9 s: M) u) w& Q% Z: B2 z
% d% L+ H9 ?* v- [（3）变压器参数:9 A, a% Y9 F/ n0 n6 Z- T. T
, o" @- Y" V7 a$ T" b0 Y" L) W
3.3、元器件清单：- H4 L: K: M! o0 m; c/ V. E
5 s f! c7 {. L# H- N% Z
4 f5 R d+ [, L6 r9 _6 l( r: ^! y) A
04、性能测评
3 G+ ?$ @8 a& a# r% _% g4 ^0 t$ E0 x5 K' X
本小节对工程样机的输入部分、输出部分、各种保护以及一些时序进行了测试，以下详解了测试方法及结果。从测试结果来看，以下各项测试均合格，能够满足大部分客户的要求。
' r, {$ S" f5 ?" B8 f0 s3 c: I3 s* G G, k* \$ p' M [& |& ~
4.1 输入特性：
4 Z! K- K$ r5 R5 y
, P$ S: c/ q9 R% c本模板经过在不同的输入电压(从90VAC到264VAC)和不同负载条件（空载和满载）下测试，得到待机功耗、效率及平均效率。 q* S1 F) y. g* P' T
6 m' \) h/ j0 x8 z& ~7 N! U S+ T
表1、无负载待机功耗:8 x- I, W: W6 M |$ X
$ ]1 K* ?& M* d- ^# ^5 E$ `! m0 y
表2、输出100%载下的输入特性
$ k q9 u4 |) T/ S/ ~- ^
$ E" {/ W3 C& [0 S2 U; \表3、输出PCB端测试的效率特性:6 H9 G- t0 P" f( n0 a& y$ J6 L
3 R; J4 w" v- z6 h4 }( ]6 A4.2、输出特性：# X6 @7 C" f& B# s5 F* I
) V- a* g" J4 p7 n
注：以下数据均为PCB端测试；
9 `6 I9 K; ]3 l6 {' f: |- G. o9 B; x1 d# r: }6 t
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
. z1 M; L9 a F8 ~, F9 t' t+ k+ P3 m( E, r* T8 K
4.2.2、输出电压纹波：( p+ R2 f4 W" g. e
/ }. M1 R2 T o/ |( g3 d+ Q1 Q! w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。
8 w& r( U; Y& d' y) a1 h
2 Y$ d; I1 Y3 Q$ u6 W3 _1 t7 i" D9 {" |7 @
纹波噪声波形图：
/ E% E9 d) l5 L& xFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
6 u3 N3 s: i: b) p' f/ ~7 E- i! |Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 9 B/ y4 E5 }- \1 S$ D
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
( q* r. J) K# F/ ^; XFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
0 k8 a# C/ h9 t8 h4.3 保护功能：! Y. N- L0 Z$ Z3 Q8 V
: F/ \2 r% i: G8 R. Z/ H8 ^1 M- ?
以下涉及过流保护、短路保护的测试。' u( c. b, x5 f3 t! b" K
) T8 ]" s/ B# P( _- u) c9 h) F* Z
4.3.1 过流保护：
- ?0 J& @) L( X% ^1 |2 k! s: T D% Z# u1 y2 \
+ O: D+ ~( ?/ O& Y0 c' d, g6 A
% N/ x" k. d0 i! @7 x7 q3 s4.3.2 短路保护：
6 F1 e0 }( o: m5 i0 i5 o3 q; m& y% x3 S" z; y E5 l8 q
功率计限流电流为 2.5A
' J- f* S3 Y8 I2 f Q' _& @/ P1 k" Z8 I
( G1 j5 W, R4 a( W$ c% \2 Y8 q9 Z* v& t$ Y7 ^. X
4.4 动态测试：8 s, L7 {1 I9 v5 R# m- G1 c
: {# t1 B. o8 j) c1 q, 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。
# c: f+ x9 D* {0 |3 s; Q/ U% F/ A0 K3 i c9 ^
; b4 V0 K% \" x: d3 W7 L6 ]AC90V @ 5ms 2 ^8 n, Z" I C/ m4 Z$ \7 w
AC90V @ 10ms " h3 F- B+ u" E( T0 Z
AC264V @ 5ms
6 P: P7 s% D4 L2 `AC264V @ 10ms
7 y9 }& j: v3 W/ a$ b$ H4 ]1 Q5 m4.5、系统延时时间测试：
2 d6 J, P0 D% Y, S( T0 W
2 C6 X+ w7 @/ t' S; Q注：AC端、VO输出端波形图。
/ d' S8 ~/ C: E8 ? A$ v$ O% y
1 z" o% I/ Y! T- F; K% n( q# f7 K% P8 m5 k$ d$ ^
TON_DELAY @ AC100V，100% Load # V2 n1 |" b% }0 S; N) o% Z0 p
TON_DELAY @ AC240V，100% Load v/ h8 L/ S% F, f9 }2 _" w
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
W9 U" z+ J* N, d* gVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
& Y$ c, P0 m5 o( S05、其它重要波形测试
3 l+ V2 A5 o/ j8 d4 k6 u% g7 `
! o# T" w, z. ?8 h; mDRAIN端、CS端波形图：% G1 u# Y5 U# E& ?6 ~1 E# y
. o+ o9 A( y; s4 }! F
AC90/60Hz，100% Load ! c& Q* f& n) t* c6 K' F
AC115/60Hz，100% load
; n/ x; D2 @/ {: a% X; u" g: U' IAC230/50Hz，100% load
/ S1 x8 ?, j4 c! sAC264/50Hz，100% load : m! x' f4 }' ^3 S7 u1 V9 k
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
. p( L4 B9 ^2 m2 m6 A: a6 nAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 8 p' h Z- \5 A
06、温度测试# ^' Q0 ], i# h) t
3 T9 l0 M2 E0 |( G, R, e# l测试条件：40℃环境下输出2A测试。+ D9 R$ Y6 ?+ q* E
8 S9 i/ ~# A' X& `$ `+ @2 G* h07、EMI评估测试
I6 v; Z9 ]1 g0 R# m& H: K! ?# x2 |2 a, }( D5 W( e; u q/ }
测试条件：5 e, ?' [' a# P; U
输出电流：2A 负载类型：电阻。 ?7 d8 \& }) A8 t& ^2 N
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
. Q( b* Z+ n& C" cAC230V 传导 L 线测试 PK+AV : ~+ E4 X) ~% ]& X1 c
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV ! d: D( ~% J K: Y+ I
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
8 {, L, ?+ U# v8 ^" }" x5 kAC120V 传导 N 线测试 PK+AV
( C" [) j: M& `( nAC230V 辐射测试 PK+AV ) M2 b/ P7 R% A$ [
AC120V 辐射测试 PK+AV
( ?; P9 v6 s8 ~. m: }AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
) M7 ?$ @# L* P' x( H7 x+ eAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
& Y6 j! x" e+ i2 F1 J% v8 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