本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
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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。
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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。
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6 q( F# ]* w( X4 K- b. o5 \! D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：
& }4 c- n; G0 z/ E ^5 B# ?* ^1 D7 q: N3 A1 V5 m: `
01、样机介绍
5 E# m) ]( T9 O- o7 t9 I
7 w+ z" }8 z! o, T; z5 t" n# 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。2 P, w' x4 c0 F& a! |$ u; n# F9 M
+ @( G, p; j4 ~. F% x
& u& B( p4 ^0 d1 s e& b
2 [. |- S9 G: W! |' r5 q& \CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
3 A/ g" L2 l: r- YCR6267SM芯片特性：
0 ^" N+ l& u4 Z; F5 I9 O% m/ H, x0 {& C/ ]3 h& Z
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。
# Q$ N% W# n( A. F+ Z! w& E/ N" q& y! ?: e% P+ p$ I6 B+ {
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。
9 K' t+ ?$ I. ^+ N
2 w- _( {! E5 |0 S● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；) E' x8 T( K% l
● 待机功耗低于75mW' l5 y! C3 @/ U
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431/ _0 w" Q) U/ I2 z) }4 ~; U7 P/ t# o
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出4 p& s& D- b! T. M$ i
● 可编程CC/CV模式控制% I, v. m; H6 A, N; }$ C% M( R
● 高能效QR控制模式; t3 q4 o7 ^6 g. }
● 内置输出线电压补偿功能
7 h# ]2 f8 {7 [4 f7 ?( q● 内置初级电感量偏差补偿功能
% ?) L/ d& k1 X' I6 m● 内置全电压功率自适应补偿功能
0 K- c. A- q! J● 动态负载响应功能
/ i j0 ~0 B, K9 d' y3 L7 ]% l● 内置过温度保护功能
E, R/ U" i/ k- w● 内置输出短路保护功能# g5 i/ C. `$ C4 R( S$ n1 D
● 内置前沿消隐
: v. ^* E+ z+ `8 S h* u9 s● 启动电流和工作电流低8 W2 @5 D3 \' v" o- J
● VDD端过压保护和钳位保护! ^! r0 }6 a/ ~3 ~1 h9 E
● 逐周期过流保护3 g: D( X& T8 N3 s4 F. ~9 A
● 内置输出整流二极管短路保护
! R' s; i v8 P8 F5 {; b! B● 内置输出过压保护功能
1 `+ R7 J* A+ N" @& C3 P2 L● 内置所有PIN脚悬空保护功能
/ b! T" _! ~( W+ t/ [7 z5 E● 4个引脚散热2 j; p5 V4 \8 N4 F& o
● SOP-8L绿色封装4 p' z4 J/ l' x$ U' ]
% l: X8 F6 L" A j基本应用
Q% k/ K3 F! u4 t' u* J, R● 小功率电源适配器
9 V4 R+ ?& e* ~● 蜂窝电话充电器
N% ~6 |4 Q# ~2 p● 数码电源充电器
3 Z" A- S5 f5 w+ Z! y) P● 电脑和服务器辅助电源0 [) ?2 q0 C, u& c3 t3 T
● 替代线性调整器和RCC
( h+ |6 a- V( `( H& {6 m" Y+ ]3 d* \$ p( }3 T
典型应用) a) F6 h9 `3 U/ _# E6 h
4 v, U0 d# m3 Q/ V4 w- N* J3 r; c+ [
引脚分布
; I+ v+ j4 ]; D7 M- W2 a. |! g1 ]" L
引脚描述
: U- o* g6 D! [ r/ b: C8 G, m! I; U
CR85V25RSA芯片特性：6 ?! }' |, h; k* |1 _
* k3 v+ k) I0 V$ J, l9 ^4 J. f- O9 w● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
* Q: u7 `5 D$ b6 N● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
; X( K) ]5 {2 K4 {- q! J1 n● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
: I/ Q) x# Y4 a: F6 h) ~# X1 j( k5 `( e/ ]6 i3 k3 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。
, u) e- o- T% L. L. r2 L( E8 ]
6 ~1 S* g/ E& b- O( D% S7 R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。* S0 Q0 j2 E3 y% R) o
* F7 ^5 N' ]9 a0 U0 bCR85V25RSA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。" J8 G7 c. Z* y0 p
, T: U! k C5 }9 K! K5 Q/ c/ ~02、样机特性9 z3 c- p. M- t9 T! `: \
$ }2 ]9 D3 e4 a1 H$ s4 P2 [
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。9 N" B3 D! \4 \! G0 C
. ~% R8 v6 l9 Z4 Q- w0 V7 E3 n: [2.1、输入特性：% i9 ?9 t" k( \1 O$ q! w. s
" y. V5 ]/ c; y' E' G/ V2.2、输出特性：
% f7 R3 I, S# M
: X9 }- Z& ~9 j7 z3 h% n: |2.3、整机参数：
. P# r7 W3 n1 s% s7 l1 n* |/ c. U. t9 j1 R; o
2.4、保护功能测试：8 |# q; b' V: [, a
. U' p/ X+ n: R2 u9 _7 [1 p# Q2.5、工作环境：3 ]- o6 P" U% \6 S
# d8 ^# i3 o( s& t# w
2.6、测试仪器9 Q0 o) ?$ ?; b. k
" k! O. e- t/ T/ Z, @' u6 O5 u
- N: g* _+ I) `. u
03、样机结构信息6 {7 p( B( \8 x3 e
8 E+ b, V7 b8 _$ q" U. N2 D
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。
$ i/ l \% s2 @3 g7 f- M1 D4 K& m5 U+ u* G) N: B, l( G
3.1、电路原理图及PCB版图：
3 Z. a- q3 ]4 r- k; V# A
& m/ o9 I: u5 q原理图：4 `$ a4 `& K/ `) ~& p6 T
+ ]' s' n, ]* F& v1 T+ E
PCB版图：% p! w1 K$ o4 E* N
8 `, C# i) P+ x4 T$ G" o+ c% U
顶层布局图
1 Q- ?; T5 ?, ^- {' c; `4 M底层布局和线图
& \; C/ k6 v) U* q% r! z3.2、变压器绕制工艺：/ S: ]# p+ t. g2 |( D, S
- _/ \' r/ d) s* x( W; B* j
（1）变压器电性及结构示意图：
/ w1 m+ l8 k. a8 Z! J! c+ v% `% R: O( E: ^4 M* E; I# e. j
（2）规格参数：
; _) e Y- W0 z. D! Q9 R; L
3 q5 M/ j/ V T. j1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；; ]1 c; j0 k2 ? C6 B3 F
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
# h$ g9 F$ _: @% v! T3）初级、反馈: 2UEW 漆包线9 T" T: R5 K! x0 x; e
4）次级: 三层绝缘线0 V9 z1 t( }6 Z, G! I
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
$ I2 p$ c$ n% V r3 j8 t% A6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
( y, ]+ o: L0 V/ R' ?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）)/ w0 g" y, |* k* X# }7 a
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
& k/ i$ w- }0 q9 Z9）成品要求:浸凡立水
8 z5 Q, Z W, A' c
5 K4 E3 \$ f2 I% Z3 b3 O- T+ [/ v" K（3）变压器参数:1 s/ w/ u5 G! m$ \' v/ g3 t: L5 W
4 K' Z; i8 f4 |% d, K; c% R: c3.3、元器件清单：8 o7 k, y' f1 j! Z
; E0 j3 w; ^9 J" B9 U: a3 F Y* ?0 }% f& ^
04、性能测评
: G+ T' e) `7 n/ u6 |9 g# u/ w: v) X; [! m9 x4 i
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。
4 u" k/ \1 Y) Y; g) l; n2 Z3 d
3 i" p* C% q) M) ]: t# E" N4.1 输入特性：( U, C0 h8 y1 A) _$ k
! U6 d7 t4 g O7 L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。
. M( }3 {" Q( N
5 X& w- n( }& |表1、无负载待机功耗:$ l% e ~9 f& L/ ?1 J6 s( A7 C5 A
- E4 q' k; [: i, v+ F. K% n表2、输出100%载下的输入特性. q& ^6 `: |5 y- k) \( m( W0 w! I
9 `9 ?$ k) t1 H表3、输出PCB端测试的效率特性:
Q( q* I( x: c2 h: X& F! _7 U
. \0 u) j- {: H( `4.2、输出特性：0 f$ H2 ~$ g+ D! Q7 G; H
* `- u9 M8 [9 A' x7 ^& P( p0 \: Y
注：以下数据均为PCB端测试；& b/ ]4 |- L7 q) _& C* a0 s$ z! n
8 s5 y8 S9 D" J# Z* m) w4.2.1、线性调整率和负载调整率：
; B0 D# k3 k) M3 q8 J+ a) p$ w) c- R/ b6 r
4.2.2、输出电压纹波：: m* \. W+ a7 P; i+ q0 `! n: k
* l) Q. i( o4 o7 [/ H) z/ ~
注：纹波及噪音在10cm线端测得，在此线端并联10uF/50V电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。
' {& d& e9 _' w7 D; |5 r I4 h7 g! Q/ t. }# @
( m, @' ]: Y" l7 ` T) V: ^
纹波噪声波形图：
9 _# l% b' B' |5 O( U( N: lFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
! K/ A( O& B2 Z ^6 U+ x( G) uFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ; z6 w# N& ]! ~2 @6 i! Z8 a9 H
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load % ?( G0 }; I9 y( T' Z
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 9 a7 s, p5 m( \' M- g0 o4 s9 x
4.3 保护功能：
0 m& S7 w7 p# }9 Z) H) l5 \ P6 v8 c7 j* D3 S. k) t
以下涉及过流保护、短路保护的测试。; O8 o) |2 S! P X. ]6 m, z2 a
+ K1 Y+ S- y3 x5 Q
4.3.1 过流保护：2 x7 S+ {1 ]. k, Q& H4 u
8 V* p2 R% U: g- n
0 K; g, K, ~1 a. b% x5 M; r( ^
1 v; p1 ~. |! Y; U2 C4 ]1 _ b! b4.3.2 短路保护：
+ d) W" v; S9 @: J
( }- s- l! W8 d7 U3 U# t8 {功率计限流电流为 2.5A; _: M; Q+ ?6 r+ Y
1 t+ _6 i% o; F; M% X) T D: o. t2 h# e0 f p
) Q8 q6 @, X4 H% A4.4 动态测试：8 \& b! _7 g) M
9 ~1 \" t' e& T; J$ v7 {
注：输出动态负载电流设置为2A持续5ms/10ms，然后为0A持续5ms/10ms并持续循环，上升/下降设置为5A/uS。
8 Z1 J) X, j( @- }7 j2 l4 C; L0 J2 ~; \7 Y) J
4 G. d+ \, c" @# z1 m
AC90V @ 5ms
% A( Y& Y, A o! [8 C: Z) {' j4 s( hAC90V @ 10ms 5 t6 {& t* H" {
AC264V @ 5ms ) l5 m2 K( \) s$ C, h: o1 J9 s
AC264V @ 10ms 2 V" h' y& D% W( `4 ~+ w% F2 j3 @
4.5、系统延时时间测试：
. l6 l9 a/ C7 C; |4 L' K
# L5 Q0 b5 I+ m8 D8 G* P4 v, W注：AC端、VO输出端波形图。( b9 s `+ J+ i
: K. M4 }3 O- U8 ^; Z9 j
1 Y* x1 K, [& S8 Q1 [8 `TON_DELAY @ AC100V，100% Load
4 X+ u, \; K7 \9 YTON_DELAY @ AC240V，100% Load
: K$ A k; f1 P4 mVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
& v' b* b6 w* _- T+ h4 s: p: aVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
$ q1 c0 u7 U+ d% C05、其它重要波形测试
0 X! r. {, O c4 u& d/ L7 w: ]) Y$ a: c% x2 C$ h1 \1 J( D
DRAIN端、CS端波形图：( }9 P+ q6 \9 u# x) O+ ^. `
, m, I" s9 f5 r1 |! vAC90/60Hz，100% Load
: t1 L$ w+ q, M1 nAC115/60Hz，100% load ; S- o! S1 s" @4 U c8 o
AC230/50Hz，100% load . w+ T& |' P( k: s2 j
AC264/50Hz，100% load
& p3 k: D0 K D g/ OAC264/50Hz，100% load 6267电压应力
/ X! t" F" c! ZAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 # D# e5 p2 D/ R) U
06、温度测试
5 P7 Y8 H3 V( Q" q* |) S: p5 g t# L8 M' t4 |
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
- Z: C! y- J0 i: e( s$ [! \$ W$ n7 y+ Z; a
07、EMI评估测试
& s. d% A m9 n2 ~! ]# N5 N% n" P# X" U
测试条件：
! M+ Z' V K! a+ K9 p* I输出电流：2A 负载类型：电阻。# J" j2 n3 v) p$ W; Z' i
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
) {3 R& [9 b8 m* Q P5 YAC230V 传导 L 线测试 PK+AV
7 V$ @: B! j) J' M6 k3 iAC230V 传导 N 线测试 PK+AV ) o! A: e9 v1 h! L
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
q! N, G5 ?9 x3 A% f& DAC120V 传导 N 线测试 PK+AV 3 Y2 ^& U- [& S6 L8 M/ A
AC230V 辐射测试 PK+AV
! ?% X6 [ e" rAC120V 辐射测试 PK+AV
& Y) Z; f9 g5 Q9 y& u2 _3 kAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
( V2 s: }5 L* |( t! V9 TAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
. H* W2 r' z; N |
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