本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 6 Y% m5 ^ k3 `( @
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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。2 l9 [3 W6 `( G: V) S( `
9 X: X9 q0 p1 D
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。( h: j! _+ x5 x7 m, }
) |% x0 h2 Y0 x5 ^& a( [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 K) p$ y k, n2 s
& m2 m4 H1 b5 A+ F- @+ ]! j
01、样机介绍
! y1 {+ C2 N6 b1 v: A
( J. Q( R7 i8 @/ r3 ~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。
+ G `" t7 d; l, E( K N" j
) E( o7 T" Y* c) x+ T$ E
. W l( j% E! f7 A) C' @
3 Y/ O: H+ A0 h6 X8 @1 DCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 : k& D- F$ W2 o
CR6267SM芯片特性：3 b7 j- T; _6 B8 `. t( ?
- U& X# @1 s" t x& x( MCR6267SM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。
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1 ?* M. G" D+ ?. WCR6267SM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。# f, G/ k: m5 J' O* h; G) M2 M2 X( C
5 T5 i, W% _: ~● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
7 i4 K6 q, _8 z/ {$ D● 待机功耗低于75mW
* j; K5 [* n' ?" k* o+ [● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4312 t* g( K# r$ v3 |
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
' r. Q7 x; H) i● 可编程CC/CV模式控制 l1 A" K$ E' h9 d3 N2 e0 B
● 高能效QR控制模式
1 y- }- D E; _0 j6 E. B# z8 A● 内置输出线电压补偿功能! x3 N' z, c" N& H% h8 p
● 内置初级电感量偏差补偿功能
7 B* X. |. ]! |* u$ [5 n# `● 内置全电压功率自适应补偿功能) n" }, E4 C3 {( i
● 动态负载响应功能
3 y' h& m- P- @) @# y● 内置过温度保护功能
( [/ ^7 M$ N# k: d● 内置输出短路保护功能
2 Z0 L+ L9 V: R k, u5 U4 w● 内置前沿消隐
6 @! u; G! K, X/ M5 d3 C0 D" d● 启动电流和工作电流低
% t) A( [5 d! j3 j7 t! w● VDD端过压保护和钳位保护
) H, J2 D4 T+ B& }2 ]● 逐周期过流保护6 h; o- f8 r0 X' ^ U' ^
● 内置输出整流二极管短路保护
+ Y! G. \, V. d! j● 内置输出过压保护功能7 ~9 n- Y, ^3 i! h# J9 w
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
0 Q( A4 R9 q6 _9 v: Q● 4个引脚散热
% o |/ F' O3 _* S- n& e● SOP-8L绿色封装
9 F' Q" P W& d* q
; R1 _% f: [. K基本应用4 y; t0 x/ m' D% z- W1 x
● 小功率电源适配器6 ^+ v( C" ]3 q: q7 P9 E$ w
● 蜂窝电话充电器- h$ D$ J6 m8 Q
● 数码电源充电器
5 Y( e% [$ e9 W● 电脑和服务器辅助电源
1 m9 k4 s* i% e6 z0 |● 替代线性调整器和RCC
5 `7 n% l+ H F& d3 x2 h5 B a8 H* y0 T1 O
典型应用" J% P+ v5 V4 T) ^- _
C3 w6 U- l% l" r4 F引脚分布4 Y/ V, [3 \& x( O
/ W3 w) Y1 ^; P7 U }! q
引脚描述1 V0 A7 D$ ^) a% }8 z: U# z: b
+ Y: w. |/ T/ U/ e3 G# t% T3 k
CR85V25RSA芯片特性：
( f. f* p9 F! E* P4 n+ u/ a. X2 ]$ z: R
' _: R0 d( {* L! Q# Q4 x● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；& Y$ q: R1 `( V `) o
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
h0 d# H! [0 ?+ d% j9 l+ C● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
" i2 U& E, M0 J, y+ Z% m7 h
# Y% L: e! B* h9 N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。- {3 W0 k4 P) y& c
" }2 s/ O; |) C$ R1 a7 e9 e; 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。
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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。
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02、样机特性
7 K0 y0 k2 G) x+ u! o0 o# E
+ d8 k; y. U2 b; ~0 c: Z2 N$ I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。
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2.1、输入特性：4 o# x9 |. o. Z5 r
4 ^: |+ b- _1 j' {/ j
2.2、输出特性：( `/ k* _) V% Z: ~, R( b$ |
) r9 {& }( k0 o, `3 m! X2.3、整机参数：
( }1 f( R- O$ z( U& i, F7 B6 k6 y1 Q
2.4、保护功能测试：
2 F0 @2 W; i4 E
: O8 J& }5 d" W b2.5、工作环境：
! D2 Y# j) y' E( V$ Y* O
6 n" R- |# n1 h; Y9 E" C' Q$ @2.6、测试仪器: m" d) Y* b" h4 x4 Y' V
- z: S, K& |- d6 b4 F* \9 i! o
: Z0 z4 \1 `. a" ^( h% I
03、样机结构信息
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" Z8 b6 j3 `: A0 V# s. C5 n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。
: ?4 Q3 `7 S. ~4 J# v' D" X+ q, m! Q5 _$ V) \- O. t B
3.1、电路原理图及PCB版图：
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原理图：
# q$ z: }5 o# V
" `' j% D& K; u/ h* E4 Z RPCB版图：* S0 X. p# {8 t6 _# U! b- j
1 e9 h. _* E! {: i O
顶层布局图 9 \! J! h2 P! U* }6 s* i$ Z
底层布局和线图 $ L! \0 j+ w) g/ X, ], E) q9 I
3.2、变压器绕制工艺：
- \! l2 F! g, Y; w( ]/ R4 N: D8 _" S6 r5 W9 b! b
（1）变压器电性及结构示意图：
1 H0 N# P1 j% I7 V0 `( M1 C2 c; h" K
（2）规格参数：
. f n" D# P2 [* n& T5 w9 Q3 W$ V7 `( J! M, ^% \
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
( V! W$ l& T+ m( l) p% U2）材质：TDK PC40 或同等材质；$ s& O: d" ` g$ c2 g# d s
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
2 s t9 B6 s# b- `7 P* u* V4）次级: 三层绝缘线
: j3 y5 j( ~- o P2 x0 f5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
. F+ [! A+ z4 E8 G6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
D5 K3 Q- V9 f( k8 U6 M7）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 f& ]6 b6 q4 X8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min4 P- ~# C5 F! [2 Z; x
9）成品要求:浸凡立水4 e: z ~) C# E3 X6 q0 _8 Z
1 ~7 q0 d; e O s2 x1 r
（3）变压器参数:
( m7 @) i# {" l0 Q
- q" U h1 {# Z( Q$ i; c* _3.3、元器件清单：1 u' s, ^- K( C6 C
) p+ A' C' n ~& ?+ y0 Z
1 y' _5 m3 ?7 \" G9 `# V; ~04、性能测评
# ?( C( E q, P9 z
% m7 f0 M7 g; k, k# Q9 Z; v9 h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。
; d7 f* ^2 ?. `
" F6 c8 o: t! C; M5 X4.1 输入特性：# D8 B4 l8 L- I
9 d2 ~' D% D4 w
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。1 U# I) H% r7 [! W# d! {9 n W
" ~+ J' A. M& i, A& {& w$ N表1、无负载待机功耗:; P# c4 Y% Z' l' ]& j5 Q
4 q" @( A8 R/ J
表2、输出100%载下的输入特性8 |/ R7 ]8 G/ N! j( _! G4 u
7 U2 C" D* ` G; ^) g$ l表3、输出PCB端测试的效率特性:
# V+ |2 s7 p9 I2 e7 u& @" ?+ g! k' K4 D9 m- \& |5 Y( I3 `
4.2、输出特性：6 q8 t& z# `# r5 E% N
( ]( A+ C1 N/ j, t1 {注：以下数据均为PCB端测试；
6 ~1 Y2 i4 b2 @" A: \* T2 n4 L2 J: G$ y* y. v2 x& j
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
5 y& k3 B; O" ^7 _
. P& v0 H6 w$ ]: D6 q: b4.2.2、输出电压纹波：& Z R( E$ s( _% Q( [- }) `; Y9 v
7 U" R. b/ L/ L2 w8 J/ 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。
2 d. A/ k. T) U. c6 A( ~& {. M' \
/ B( N' i- I. r, j纹波噪声波形图：) m5 J* n [# e6 R1 }
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load - X0 D9 l) L: V- {
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
) |1 k2 Y4 e# j, P p- hFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
4 v9 P9 C) C' d9 @% kFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 6 U( |) E5 ]7 n2 F
4.3 保护功能：' W \3 U/ z C e& {( d
: s5 g1 L- [9 q) L% w* ^' w1 R以下涉及过流保护、短路保护的测试。
: x( I W- K. I- q% i; H& B: H/ }
4.3.1 过流保护：
7 R9 q) I3 l8 J4 r3 Q% [; r
4 Q' W$ {% {/ S# K C4 Z* M7 j. A! b- E" _3 k7 l5 X
{3 ?! }: w. h) i' O9 c* v
4.3.2 短路保护：& F1 i( y* A9 y' v
! E* k* n, T8 m8 z功率计限流电流为 2.5A
0 J9 }2 `9 h0 f9 S2 d9 o& C' \3 f% o' Y9 F! y& r0 D
4 l, b+ x4 u2 T0 X& O; h- t' o: i. A% I* W9 k0 G; Z
4.4 动态测试：
8 J1 z0 O0 X" |' H# m2 D3 u, Y3 U! i. d Y
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。+ y2 ?" b. R. F
5 ]! `9 `8 g0 @
; C/ B/ Q* _) s1 W o. q+ v* oAC90V @ 5ms ) o7 z6 k! H( j) y2 I8 S: V. Q2 g
AC90V @ 10ms / X/ c; L% m; ~6 g# m3 \( {' y8 @0 n
AC264V @ 5ms
. @1 s5 F* c7 t3 b+ ]- R5 B9 c% GAC264V @ 10ms 5 m9 I% c6 j1 j
4.5、系统延时时间测试：
8 {+ J( c* E/ s6 w/ {8 _6 s
6 b1 o. @- e; }1 L* ]- _' v注：AC端、VO输出端波形图。
- o" _; X3 b2 W6 O( h4 f8 ^+ R9 H; U) O- F5 l! t9 _5 ]3 k
- ^( ~- y8 Y" T3 KTON_DELAY @ AC100V，100% Load
/ s( x& V1 L& w$ u/ {2 l) O' \TON_DELAY @ AC240V，100% Load
. k8 M- L. m/ p/ TVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
) r$ j- v* R- F! M' Z) D6 FVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
3 O( Y7 w# p" d$ [05、其它重要波形测试- h- [& b8 A X2 T$ f& x2 |
h7 l0 \" H2 R1 k' X/ t3 ]1 mDRAIN端、CS端波形图：7 g% ?. Y& C5 H, S, {) T R; m7 j
6 K7 `# M4 k- U& g1 T) g; S2 `
AC90/60Hz，100% Load ' T6 g' P- j" s1 F' M
AC115/60Hz，100% load / h4 Y$ Q1 ]+ M+ A6 q N7 D
AC230/50Hz，100% load $ A: U( d' K! G2 j7 \) }' m
AC264/50Hz，100% load
8 z2 A: `* H, @' NAC264/50Hz，100% load 6267电压应力 " k1 ?! w; L, N1 x! F
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 & R' A9 a+ @2 _) Q
06、温度测试
3 V7 D* \6 i) z! E3 k; ?6 T2 f0 c) j
$ _% |, Q$ x4 n& v) X- B测试条件：40℃环境下输出2A测试。
3 I/ L- j9 \( ~3 [' t) J% `
, \6 b/ ?' `( _/ }8 X$ Y5 n7 W; X07、EMI评估测试& p# C$ ?: F4 T) j8 P/ c
; {% w* ^9 U) G" y {0 w7 J5 ]测试条件：
% [$ O5 I3 D! p5 |! S输出电流：2A 负载类型：电阻。
- \( C% c1 i" N: ~' a限值标准参考：EN55013、EN55022B。
. S" m5 V9 o; GAC230V 传导 L 线测试 PK+AV * H! f4 B9 k9 ` c' E
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV # |' ^; P- `4 l# L
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
# m! V* J, d0 k0 @' pAC120V 传导 N 线测试 PK+AV # ~+ T# I4 |: }4 `- A j! O6 g
AC230V 辐射测试 PK+AV
& Z( d0 }9 n, k! ?AC120V 辐射测试 PK+AV
0 E8 Z) x, }" O+ ]. }AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 ( l1 m7 |! v9 V2 [! e2 i
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 + |' e& {7 W' q; n% X7 O! z
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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
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变色卡
显身卡