本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
. U0 ^( W8 L* H6 L8 ~) W, H8 R1 d- {) F7 z
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 A- e7 o4 C6 V3 d# W; S" d
2 P, f# s# t n8 s/ l; V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。 p$ F; B5 E0 x; P% v
7 a+ N: m: S, {) `. x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：7 m% B7 M& D! U2 }/ j/ F
: C/ d; v& y! L# X. }6 n01、样机介绍
0 A6 O# t% A$ V7 ]4 Z$ Q
- \% J% N# O2 `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。7 ~ ]8 \) G' _5 K/ T
$ [/ @, y7 ?0 O/ ^* T' r: u% a- v* T
& V, q) ~" H4 L' {9 W/ b( w4 g% ?6 ^+ k
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 4 A8 _: y8 k- n% j6 i; J
CR6267SM芯片特性：8 j; e2 O) T8 j& _! Z7 N
3 }: ]5 [4 b/ ^4 z; ^7 K0 p; \; dCR6267SM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。$ L0 h2 E* [( y" M2 y+ f. \
2 c4 B$ n0 t; X4 t! fCR6267SM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。1 O% X% O% R# A9 M. [
6 |" h& W3 W, w3 C# d! ?" p: A& C8 a● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
2 M2 A, p" I( O9 {# N● 待机功耗低于75mW0 l e4 d9 ?% }( X' P
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431) V3 M3 g$ |7 U( ]8 L' b8 r
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出5 E, ~; A. d4 E; e/ N
● 可编程CC/CV模式控制) a7 I$ h6 H8 l& f2 s& Y! _; Z8 k
● 高能效QR控制模式
7 Z$ k% z4 u7 M/ \● 内置输出线电压补偿功能/ j% d! z& [+ }, e- ~' A+ U, v! U3 e2 a
● 内置初级电感量偏差补偿功能0 Z+ O/ t% b% \$ `; n2 K4 w6 _
● 内置全电压功率自适应补偿功能
" f! y; t5 H( k; v* s● 动态负载响应功能
/ y. ~& C- D {2 ^' D, H+ o1 M# m● 内置过温度保护功能1 S8 p3 W/ j% X+ L |" Y: ^! D- Q8 {
● 内置输出短路保护功能3 D- |" M$ Q( O6 ?! i: A- H8 T$ _
● 内置前沿消隐
6 M& V% `' t5 ^, L● 启动电流和工作电流低1 j7 G) i: W( F" N5 v. S/ \
● VDD端过压保护和钳位保护$ h( r, b- q0 C9 i7 v
● 逐周期过流保护5 J8 X! J i6 F
● 内置输出整流二极管短路保护# ?4 T- n8 s! s: e: x
● 内置输出过压保护功能
: H# }' D- J1 D# @/ h● 内置所有PIN脚悬空保护功能# s- ^+ L* U3 {8 D3 ?5 _
● 4个引脚散热
A b* D5 {3 y: N● SOP-8L绿色封装
+ J+ n- x: d& h c6 F# ~
( {% x+ \7 h0 M/ j: @基本应用
0 [6 I) j9 l* L+ H* @● 小功率电源适配器
( p! W, }) P( Z# P n) P! z● 蜂窝电话充电器* s4 F% q+ T, ^- S
● 数码电源充电器' [, c9 U' }( c' e; r
● 电脑和服务器辅助电源) d6 b& Z) |7 \) x8 e0 Q+ c; w8 U
● 替代线性调整器和RCC4 M/ G1 }8 B9 z1 ?8 s% [3 x% L
. \+ `5 E: N& K) ~1 `
典型应用+ Z4 \1 C' Z9 M$ P8 K# I/ A
; ?' @) L T! U/ p
引脚分布
2 _. s( | M' n7 B: z" S6 _# `& W( R
; A. @9 V: A2 t+ I! i0 z6 O引脚描述9 Q7 d' ^0 w, k- e/ t0 O- }
S" z5 K: F) n- W. U4 K. A
CR85V25RSA芯片特性：% K" n2 R& e: d3 x3 g
' J( b, j: c* a
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；% }7 z4 h' _, e8 @1 g' b
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
1 Z& [4 N' \) w: L/ b" G● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
5 O8 x' O. d: J/ s, n6 z0 p4 x, n0 X6 [; q s2 z
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。1 G1 r3 d' ]' X+ r
2 W$ ^' F% s2 w4 ?( k+ A+ I$ X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。; ]( {/ Q+ `' _' ]6 E
+ R! f4 G3 u: a# h: D, 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。9 `9 Q2 ~- I" T
) W; C" B! Q S( j9 w02、样机特性
: ~- h4 n& Z- T' N! E" J, v! ]% p4 A! P/ ~) s( v
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。
, l$ [) j% n3 q- y6 L2 P* O- ~
7 r0 S4 Z) I" Z+ I; K% F# s2.1、输入特性：
% a: e" d9 E6 K! u# G, T# o$ t" ]: G1 q0 q
2.2、输出特性：4 p o6 z% N0 c0 C4 A
7 C9 q, h% Q# L2.3、整机参数：* W) e$ V' z9 Z) t- Q5 Y* W7 ]1 `$ g. p6 d
q: L+ j9 N9 d% X, N+ y2.4、保护功能测试：& \% B i8 @- N, m4 D
5 c- F* n# e+ d! G
2.5、工作环境：' D# T7 o$ _: |+ ]
% r1 @9 o2 S9 f( P% C3 r" D2.6、测试仪器
+ A; y% ?5 f9 v+ k& x. h) o! H" k/ R; _; }" _9 q. i
& G5 O+ v. X( ~" N$ _4 e+ K$ c
03、样机结构信息
( }; e6 J% ]; H( _+ j1 J
; Q# G7 Z. d/ y( O" V2 S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。
- z. z5 h# l0 k
3 G- C# y# B3 b6 P3.1、电路原理图及PCB版图： T: k3 _. k6 W
8 t" H1 x7 h$ v- x% f* A
原理图：
# B d7 x: j" r Z9 V; {! w/ h1 O: ?6 {" q
PCB版图：" a; Q4 S6 e" d# }; f
9 S5 I" ^0 q$ E$ j1 c* l顶层布局图
' M7 O& w2 C3 t* X底层布局和线图 1 T* d6 c, G3 t& d+ I" V
3.2、变压器绕制工艺：
. }/ [4 {' V5 c! y( o
3 C* t$ G$ z2 a. p, X% u# }1 B1 {（1）变压器电性及结构示意图：
* V7 B ~/ g( w
& Y4 ~+ l; w, j8 p（2）规格参数：* R" I2 @' O; I, G- k! H
, ~6 ?; C) D1 Y! t$ }3 y1 M
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
) C* C q! n- w2 o0 j c* z2）材质：TDK PC40 或同等材质；' y4 b6 k j' G @
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
9 O. ^: z: x, ^. i0 F& l: }) {* G4）次级: 三层绝缘线; l* v+ Y0 S W6 k
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
. C4 g! b/ x% S( G$ E6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
& k ~6 U% o# o3 E% _* J4 J7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)9 t! ^4 J9 u' A& r
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
" X/ ]9 |1 w0 g( |) T! V9）成品要求:浸凡立水4 U' P+ k6 X% `1 b0 F9 a
+ h, }$ Q4 S; i' F（3）变压器参数:5 Y ?! V- V; w7 x* I) u. |
+ e) b. l; x6 b, I. K
3.3、元器件清单：: g8 b- V" V2 D3 |1 C' y
; q Y' V2 ~+ m( e/ ]# y
2 v% _9 [& x3 o& v+ n) U04、性能测评9 X0 n$ r0 Y' z7 t8 d; G& ?
7 z- n2 m3 d% {7 U" U# 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。
- H+ Z& Q( ^$ \2 ^; i! }: t$ L) n9 o2 ]8 q' a' y
4.1 输入特性：9 c- |: C1 |+ G2 U
+ _4 n* h3 T, e% T5 S0 x! K5 J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。
+ P% a: u Q( o8 Q# J9 z! d0 ?
" B, s8 }) Q6 j3 B表1、无负载待机功耗:
$ {% K# J$ J8 u, r' G# l5 T4 r6 \+ w
表2、输出100%载下的输入特性+ f7 D- e% A5 R' F+ f
, I" `5 s. X" T7 m/ }! t# N
表3、输出PCB端测试的效率特性:5 X8 s9 \6 M, x0 o- }6 ~
& {. y( ?3 @: J- N% J2 G& ^4.2、输出特性：$ A# x- w5 q! w/ [8 q% n
: g+ w% F$ M* \3 @ w, B
注：以下数据均为PCB端测试；
1 y' N2 ?8 c) `( P
% u& K% M1 }& d# A1 H' X4.2.1、线性调整率和负载调整率：
/ O1 s* M, ]6 i& F& c7 t6 c4 g$ i3 Z: `/ E- J- z
4.2.2、输出电压纹波：8 t5 F6 q9 J- f6 ~% B( k) u( P
: P! L# N* c7 d2 Q
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。9 N) j* u; E' p& J! }- C' P( N
' B: f N$ `5 t, W$ S: ^
l& m0 k7 |! Z/ Y纹波噪声波形图：: |5 g% l6 e. ^) O& {. @) d
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ' j; j1 f$ k; L* f" b
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load # r1 U, `) H2 Y
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load 1 u2 w1 k d5 V) c) v3 e5 k
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 8 F- A7 \$ P3 D4 } a! O
4.3 保护功能：, S, N. Q* T) b% E8 m U4 |
# W) t" e/ |; O: U0 ^以下涉及过流保护、短路保护的测试。
5 R' Q) d( I- m& h8 `# o6 _7 @9 a+ N& V4 }6 I7 s! b$ ]2 P7 u
4.3.1 过流保护：
9 V4 m9 u; z. [, w0 j' J4 e! {
- e, t2 A# d: F" h4 K# ^
F" V3 K" `" \1 ~$ h! _
7 x# I& x t- y! E4.3.2 短路保护：
, D% R/ H0 Z2 ^5 ^) {/ G" D- R+ s: i6 i# r
功率计限流电流为 2.5A
, c2 h4 C3 L1 J' G& l" h9 y
1 @3 f2 e6 u) C8 D4 U. T" v
Q e9 x K' u. I+ B3 I
6 O3 u3 J& V7 |4.4 动态测试：, s- H, h6 ]/ i; m3 v
& i( j6 Y+ L- ~# z3 J
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。- P5 o J/ ^7 v- z
7 V! S$ D5 T) N" T# H, Y) X" t
* [9 V! D9 X! t) _AC90V @ 5ms " S+ {" v0 ]+ T+ ~( i! T
AC90V @ 10ms
/ A% X( K9 R! F! T9 z' ^; bAC264V @ 5ms
$ A2 O- ?' z4 q! q3 RAC264V @ 10ms
4 t, y$ d+ v1 F, ^' K4.5、系统延时时间测试：
, p5 U: I, i# b4 O! u7 a: m- t+ {( D8 M
注：AC端、VO输出端波形图。
! ^: M# I4 x4 c0 H9 v( n! K# e/ q5 h) ^, L9 a
: e+ F( j- F6 J- ~% h+ b. QTON_DELAY @ AC100V，100% Load
* B7 p3 Z% J1 L" K& x+ N3 LTON_DELAY @ AC240V，100% Load
& x# q$ _+ h- ~% bVOVER_SHORT @ AC100V，No Load + u8 G$ s3 n) G: s, D
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load & c' |0 h. K4 I& D- }4 h
05、其它重要波形测试
5 D) Z: F x4 m% @7 q8 `' {# k6 O+ ^! M1 J
DRAIN端、CS端波形图：
8 s& W) m* [2 q
+ o! I4 Y5 {+ UAC90/60Hz，100% Load
3 G: k6 g9 F( w- sAC115/60Hz，100% load ! k3 X- u; }& P- B) d# o
AC230/50Hz，100% load
( r8 `' D% I+ u; ]AC264/50Hz，100% load
5 v! j5 `+ p$ `& p, X! v/ n: Z9 o6 {0 ~AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
0 O6 T" b6 Q. e, eAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 . q4 b# P6 ^: e' B$ r- J' M. i0 E
06、温度测试
) s& Y: k' c# b2 U4 @+ Q
* |/ q# j' ^. J; G& Y测试条件：40℃环境下输出2A测试。
2 ^6 Y% C. ]: c1 l; R- X
, P. F x/ A& P; A07、EMI评估测试5 _5 A& g( [& f: W
- }. s9 W1 g O2 n9 V" p8 ~
测试条件：! J$ W. Z! S! |: W
输出电流：2A 负载类型：电阻。
% ?! g p$ I; \5 ?限值标准参考：EN55013、EN55022B。! v X6 a$ F( l W% U9 H; z. ]
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV 5 t: Z5 F9 @3 T; o/ R: y
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV & j7 }# s; D+ [& S5 @& a
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
9 ~/ ]8 G6 ?6 ]" ?AC120V 传导 N 线测试 PK+AV , o% V5 ? _. A7 h2 x
AC230V 辐射测试 PK+AV ! J4 O2 _! v- q; w
AC120V 辐射测试 PK+AV 5 ~5 i o* L: {% P+ F
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 A$ k7 Z( e, ~6 @/ K* I; `" V
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
/ [2 l x9 x D+ v3 l' L |
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