本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
+ d3 Z& u& |: d" x1 V& c
% P) d% Q6 C8 |' V% S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。; b. C7 b, v- S& l
# z. n& n: c! q/ S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。
) M1 D, {, \* t: i$ m$ U* t! n' p! y
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：
+ t* u- b9 l1 b( z, h. z$ ~+ y3 q1 h7 \" p: v1 r
01、样机介绍
2 x2 U7 S* n; K
% |1 M9 E6 }, p0 r, v- V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。
6 p* L0 ]' [8 |$ X ^
- X7 y H5 i: z0 _- D- Y0 ]
* V e9 }/ {) `/ S* }/ W# g
. g* t" ]6 }3 m0 l# U0 Q) t" ^0 GCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
# j" o3 h7 K/ pCR6267SM芯片特性：
* r) p$ w, k7 k2 H, o4 y; A* P( c
+ |9 L1 E6 u; ?" X( OCR6267SM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。7 s2 V u- L+ \& b
: Z2 I& [# [% R. a" ?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。- q, K c* C& N: M2 C
5 Q2 a7 S; b2 f/ n● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；6 s, ^5 O; F1 t- _) i
● 待机功耗低于75mW
; {: Y& y' M: S8 ~% |/ Y' N7 j● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
# _2 Q0 A* B- y! j● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出: ?" v7 v r8 W3 s L
● 可编程CC/CV模式控制
1 k- ^; ~# H, c( u0 P% z! S● 高能效QR控制模式, J$ \4 a/ c9 ?& o
● 内置输出线电压补偿功能" c e f% {2 x* g
● 内置初级电感量偏差补偿功能
. z0 ?3 x' a( m● 内置全电压功率自适应补偿功能
2 z+ K6 m' q" u* \$ Q● 动态负载响应功能# Y; e8 g& J2 o1 ^7 |+ Y. D
● 内置过温度保护功能
& H4 u- c- N2 g( B7 n, f● 内置输出短路保护功能' X7 P4 x$ T, c: ]& s4 L" Q
● 内置前沿消隐
/ p) R" N, n7 `) _8 z7 F t: p4 K' F● 启动电流和工作电流低
, @4 i; Y5 [' g4 B5 ]3 h- W+ |● VDD端过压保护和钳位保护7 Q( Q! H& O) e2 u+ ]6 S
● 逐周期过流保护2 @. ]1 J3 `9 k5 } n O
● 内置输出整流二极管短路保护. ^7 a J; J Z; `" s- I A W6 g4 `
● 内置输出过压保护功能0 I e. b2 {8 i- I, e. P
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
: j6 P! h) u# c● 4个引脚散热
+ Q6 v0 _6 O2 f- h& L● SOP-8L绿色封装- f0 K/ r, H# ]1 s
3 }5 _/ w$ A, [+ B- h
基本应用- c3 q/ S! }! A- \& l$ m; M: `
● 小功率电源适配器
. {% }: {( \; G( ~& B$ f6 _" y5 J1 X● 蜂窝电话充电器# W% s7 Q( u. d
● 数码电源充电器4 \* R- ]/ @# R5 w9 |/ d" O) g
● 电脑和服务器辅助电源 M* b1 ?4 B ~, s/ N
● 替代线性调整器和RCC
F9 ]+ `" q% o5 O9 n5 N* V2 q1 i# ~# {) {/ A' g. c+ U
典型应用& o- ?6 r7 z$ }% F9 B) x6 M0 H
; I6 L0 s$ j- D+ V
引脚分布
6 m2 X& [0 ^. m. i0 Z1 x
% B# M f+ h4 i( u' h引脚描述2 y. U& x) I& ^; _ C0 m
5 q% X; K- n0 O" ]9 }
CR85V25RSA芯片特性：
: ?. A+ ~3 s+ z+ X) y, ~2 P5 u' F# z a3 `5 ?2 X
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
2 _( {" o8 ^/ y2 j● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
% x1 R7 f+ e- _) S● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
F: g* M0 i T8 p5 F) m% n7 C. V& \6 ~# ~4 @4 ^& S% Z" X0 C5 G3 @
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。' T* A/ d) o1 n$ L+ R$ o% [/ Y
6 x( J( s$ c) Y% y) N. B8 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。
3 M" B, C& W8 J8 Y5 l3 l6 a6 @9 E& ]" v' D/ i. b
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。
3 a6 |4 V2 F( t; ?( g+ c# U. h' c8 p5 _# k
02、样机特性
( U( t( ?! E0 G$ H
1 t0 m4 w& v+ h/ `6 H2 O- E u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。
2 M% ]8 F9 R" ~4 \4 J5 Q. f# G/ w# r2 ?5 K2 B5 W5 U# A
2.1、输入特性：1 v; J6 W/ p& l( `% _) A9 a: w
9 P9 N" ~* V2 U' ?1 m3 h
2.2、输出特性：/ C b3 k' Z0 L
" ~+ f; ?: B3 k+ T6 ?8 Z2 u
2.3、整机参数：
# B5 I1 U, ^) F% A H
$ ^' X) S* F/ G: h0 b8 f& }/ a2.4、保护功能测试：
2 B9 U, l1 g3 H1 X% s: K2 @/ y4 H- z" Z7 K
2.5、工作环境：) `6 F1 a2 r n0 T7 M5 \
6 ^" ^' j* `' l" U3 C2.6、测试仪器
# _ r0 ~5 ]! m+ X6 |& V+ }
1 h) t! z \4 B# r
$ }' O( e ]3 x5 u) C03、样机结构信息/ i3 ~" `0 }: R6 M: x9 t
" o9 i7 W2 U5 ^8 f7 d. n& 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。
6 `8 G7 x* r4 b3 r( w
3 ~4 | E7 X$ o, b; ~# f) G& _3.1、电路原理图及PCB版图：3 \. o) [* w( s( {5 h1 S* y
/ r0 q! x+ \5 y" I7 _0 |4 S% p0 ^# y
原理图：
2 r) H+ k! \3 r- Y+ F' ]3 f; e. t9 B1 L, L. c8 g
PCB版图：" M+ z* j2 _8 W( A- F
2 [" a' a: }* @2 N( m" d" W: m6 J
顶层布局图
3 u! U4 \; C4 {! d$ @) m( Q/ |! h" G底层布局和线图 5 J& b: M, Y" w+ Y a7 V. X* v% S
3.2、变压器绕制工艺：8 V: u3 @& k5 ]! w7 {
+ O( [$ Z9 q5 @0 C' i* q（1）变压器电性及结构示意图：% E1 _8 H4 @5 l: l9 }
: x& @/ U2 s' H9 |# f( v% |（2）规格参数：
2 y( I$ b1 G# F
+ V& z5 x @* ^% \5 Y7 b4 V9 w' s1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
. _% r% [" I) o8 q2 `, k, g2）材质：TDK PC40 或同等材质；
. I0 r; x& p- X3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
/ G9 V, S# J; e9 ]) o- s, V8 x. ]( D4）次级: 三层绝缘线; M& N. c/ M3 Q8 F; P3 `
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
4 S# M9 }3 _5 z7 n6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；9 d9 o' h5 y. D* n( v( h4 t
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）)
& r% S. v k/ e8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
. I4 t: s5 `3 L8 b2 k# Z9）成品要求:浸凡立水& d/ H+ Z8 f+ Z: m/ R v) M7 F
2 l$ e! H* b [" l# n W9 f6 Y
（3）变压器参数:+ C; n' O8 O4 A! |2 A& c
/ P2 Z& K! y3 m; ^; y! w0 y
3.3、元器件清单：
7 B4 a/ H, O+ S' Q, h3 E
5 b! N- X! l; u
/ q O! @9 W6 c04、性能测评
6 v- [+ m. ]. H0 n7 m" V& J& D
/ N; l K3 y, B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, t; k! n7 S7 [! @8 p6 c
3 D. r8 Z- G8 a6 |( V2 |$ {2 N4.1 输入特性：
/ t: v9 W! c0 ^! Z6 L" U* r4 z6 d: {( p2 k& f* 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。% W0 w- r) u9 \/ E. V5 E# V5 e
1 @9 G& \4 Y B( q表1、无负载待机功耗:
# u: K! _2 ~4 {
0 L" `# ]4 b3 ?3 ]. O9 k$ K表2、输出100%载下的输入特性
: f7 s1 f* O) q) j; k" N/ ` s5 ~2 t- [8 e! Z7 z' z
表3、输出PCB端测试的效率特性:
2 p' Q5 j' X) u( Y1 X J4 v6 w. [/ O8 N0 m
4.2、输出特性： n* k: Y; w+ E0 S2 ~' B; V$ D& |& {
0 ~, a7 h/ a6 @! l
注：以下数据均为PCB端测试；) f' `" \' {$ _/ q- X* u0 N
+ z# H; n" a `5 g
4.2.1、线性调整率和负载调整率：* n2 a/ Y# t: D
4 Y- c2 T% h B3 Q: K1 V* L: p4.2.2、输出电压纹波：+ b5 R5 C7 Q$ J* H* `
# \* T, m$ z6 ~9 @4 Q+ p
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。
7 ]" F" a6 Q2 y# C/ P' x, _
5 {+ e0 y, \# K2 l' l
; q( C# @4 g$ D% x& H6 B, \/ U* V纹波噪声波形图：7 B* D/ Y1 T6 S7 d9 F! Y
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
' N* y7 t. l6 x9 F& t, ZFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load . L& O5 H( [4 T% O) r
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
7 j1 [5 K/ I. U; F$ [; mFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
/ @! y9 o1 S* q" C: t+ t, ~2 E9 v4.3 保护功能：
$ T0 ?( R, y& e3 A! o9 @
% Y: B/ ?% e0 B) T0 B# G以下涉及过流保护、短路保护的测试。
- U6 R1 Z8 t' ~+ w
& o( Y6 s9 I! T4.3.1 过流保护：
4 |) C( {/ i4 |+ g" D R
2 `7 ]/ _5 o: U( g8 o& x
0 ]4 U8 x. B! `- _, q
2 z9 B5 u6 J) ], o# L! P' p2 L }4.3.2 短路保护：
/ J$ x: {+ c$ h+ f- t- m9 d$ i ]9 M! b/ w6 _# @% o# _$ V" r
功率计限流电流为 2.5A! u) N) F6 m/ p4 F) q# l
1 _$ O) Y7 K+ Y; o; T
8 y; E" A t' |4 U% U% U
/ N; n' m- p9 T. V) l: j4.4 动态测试：1 T) t+ N* L; D8 S
! l' y [( J v; S0 Z/ i
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。, }% L4 H. J- ~! `6 C- P
0 H, V: B' {3 G2 c3 v; d
: @2 q! |( q' e! U( Z7 F8 e w, ]AC90V @ 5ms 3 \6 _5 F! p$ k
AC90V @ 10ms ; j8 z: f, U/ j) V
AC264V @ 5ms , w G& w8 w. Y0 u5 L& l! I) `
AC264V @ 10ms
% t' Z% b" Z' R2 B' i- n; p) N' A4.5、系统延时时间测试：- s4 J) V& j4 v$ O' r% X k
8 O, u" g. I9 H2 Z
注：AC端、VO输出端波形图。( v; T. y. ^3 d2 |0 c
% m+ c" F/ f" }0 t
4 @- _5 X& C# v3 _3 XTON_DELAY @ AC100V，100% Load ' v, v( Q( L0 o' a# C" t
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
3 f; G5 ^) Z; K$ TVOVER_SHORT @ AC100V，No Load 8 ` p" ?! q- L3 t% [# L3 K( v3 T8 U
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load - ?+ y, l5 \/ U P! m. x2 |& G
05、其它重要波形测试
9 Z2 ? O- C& T& I$ I/ F& V) W. a1 Y: J" w6 t
DRAIN端、CS端波形图：
+ H; k3 c. Z: Y, k" p, Y' S% @9 ^; P) i
AC90/60Hz，100% Load
3 y2 q0 C- m) ?AC115/60Hz，100% load 0 T# {, M( Q/ J" Y0 S d
AC230/50Hz，100% load ; t$ z% E' U; ~0 N$ K, M
AC264/50Hz，100% load
4 D. C; v3 b7 u4 r V( S7 UAC264/50Hz，100% load 6267电压应力 + f& K1 {& B9 F N2 v! e
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 5 z" f2 I: A# C& G1 }
06、温度测试
/ ]0 j; [1 U; n: z. a5 A2 c, U0 A; P$ f) `& W
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
6 _+ u: `; ^ l' p1 D6 j+ h9 w6 N3 T2 [& Q
07、EMI评估测试. v% O) v% b/ J; d `$ z
0 d$ f" W6 R* ?% H. U
测试条件：; Z% P4 J& v4 {
输出电流：2A 负载类型：电阻。3 r1 `5 Z4 ?2 `1 Z% M
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
& S' }/ u) b" @7 t* j2 u2 ZAC230V 传导 L 线测试 PK+AV " y8 p( @9 @! O# F- D6 ?) S
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
7 I; h% @+ {- |/ `! x4 EAC120V 传导 L 线测试 PK+AV 1 Q1 `2 {1 x8 X+ s
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
1 ^5 o5 f7 U. \AC230V 辐射测试 PK+AV
# P' S9 ]/ P }6 g+ _2 m+ P% k* X! ]AC120V 辐射测试 PK+AV ) g/ m7 d; d: ^- F
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 0 \ ~2 K/ z! s& Z
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 8 E; c5 Q6 L+ i
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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