本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 3 k( W% P9 _; h
2 b" ^: k( C* X9 ]6 N, t. j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。) d% p& h, k0 T1 \: e+ \
3 |$ F, X' ?% o/ V# O( ]
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。
- A- Y' H6 W# ]- j+ t4 C$ X4 b% t5 j5 `- W! p
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：
9 u, O- P' u& g# W0 r1 ^, D( }3 C j! h4 @
01、样机介绍6 H9 p$ r0 A1 W4 O7 g4 \7 [
) Q0 a( l! Z: L
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。
# s1 ]" Q/ i/ Q- \- A
- Z, a0 I/ n' h N v6 _) B
6 m0 M9 I- Y$ r b/ x; A( I+ h0 N: _6 i% U6 F2 h0 Y
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
, U4 q% V0 t+ T- Z" y) u( nCR6267SM芯片特性：
/ \3 |& g; i/ x$ F" z+ _! F7 ]% C4 `. d/ a4 f
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。" e- h P, y6 m# L
. Z3 f5 p; A7 T) I! i6 ~' kCR6267SM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。% d/ c! V. K3 B+ v$ G, X
# H# u: a- b3 B, w& g2 T● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；* D! y/ ]' d0 P$ J
● 待机功耗低于75mW6 B: ]5 V6 g# n/ U+ ^, o9 s8 s8 N! |+ V
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
* }. _) s% n2 L3 |$ s7 T( n3 x● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
& N2 E7 V2 X; Y5 Q2 k/ e7 F# N" \ F● 可编程CC/CV模式控制
6 `0 M# e1 X' U* ?; J6 y● 高能效QR控制模式
% k% k, a( E5 O● 内置输出线电压补偿功能
" U4 \8 l. b4 d/ z● 内置初级电感量偏差补偿功能
8 z, K- L' y7 P9 m7 B● 内置全电压功率自适应补偿功能, J& S/ G& |9 a/ u
● 动态负载响应功能8 H- ^% ?. Q* }' }5 ?+ O
● 内置过温度保护功能0 i) j+ C% A7 c
● 内置输出短路保护功能( N* j% p9 W0 |4 H: e
● 内置前沿消隐
) F. u3 u! Q$ r2 S3 H● 启动电流和工作电流低; n% z/ e0 l" A7 g6 ]
● VDD端过压保护和钳位保护
- @! v. _: S+ V- ^0 _! \. ~● 逐周期过流保护
" S0 |1 i* `2 Q0 U9 i- Z● 内置输出整流二极管短路保护1 s# p B9 e5 B) w
● 内置输出过压保护功能
9 ^7 w3 O3 S; K: h6 ?& d2 s& w/ F: C$ ]9 _● 内置所有PIN脚悬空保护功能
3 N- U6 d+ N; F, d. P8 V● 4个引脚散热
$ W) x2 M9 `$ X& E7 v1 Y: d● SOP-8L绿色封装
3 Y0 ~9 `1 _3 q# q( q* r
k5 t1 k2 _" e基本应用
- {6 `% V3 T9 N) I/ r● 小功率电源适配器8 p. E5 C* j# D
● 蜂窝电话充电器
5 c3 N4 U) F' m* G% B! v& }● 数码电源充电器8 R9 W: ]3 R& s Y8 f/ j0 z. L
● 电脑和服务器辅助电源* l$ f5 J) Q2 e# Y
● 替代线性调整器和RCC, C) J7 C3 _) Y' @) M! k/ s
/ F% [' y: I& ?7 r! L0 h
典型应用" q* C0 N) C$ m8 |) y
; M |/ m# y5 {
引脚分布2 E/ f( T+ O3 ]. p1 B% I
2 z4 T0 T ?/ U9 Z( W8 c) M0 z
引脚描述9 t2 A7 B# _. Q* [6 n9 @3 [& v
. i `& u: P) e4 Y! h
CR85V25RSA芯片特性：
9 ]) F, A9 `8 C \. g0 |
! l+ W/ u+ T z5 D● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；: C& k# A# o3 o. v
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
+ k5 A* n% F2 f' z7 ^! p$ g. _● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
" ?4 m0 h" b) [ G2 L/ B! t+ _& ~: P2 n. I" u8 W
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。
& R1 g/ j3 b: M7 Z
( }3 @& Z. K- F! X% ?! S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。
7 R! d& N/ K- L: e9 w1 c6 r: ^1 m* X
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。
) V6 Z$ Y! ?- i3 [6 G2 [ `% s3 k# C, @; w% R, b" b
02、样机特性
8 w4 O& u. z9 E {2 V4 e) R( @" C
3 H; w( o* @& [" m q- @; [- B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 l' C$ K6 F* n8 C2 F6 D
% D7 B h+ T3 [( H2.1、输入特性：
( z: e1 I$ Y8 l8 I. [8 | j- W& Q' @/ V. x
2.2、输出特性：' U y5 B) o- f& N
5 R5 y4 v5 Q2 q% b2 }5 H0 ]
2.3、整机参数：1 E, t: x. E) ], [0 R
7 M% Y' L- K" C8 f' j3 [
2.4、保护功能测试：3 N- Y) `3 V. ?
7 F! A# v8 W! j
2.5、工作环境：6 O- p- |. q. |. e8 B6 M$ O
1 S" u/ m2 r: X# d+ ]' U+ O5 h
2.6、测试仪器. ~! M& v. ^7 H9 `" o3 c
% D) U% w, f1 X: b4 m+ n; S: p
& G8 N& _7 ^7 ?) B4 Q1 Q& `! F
03、样机结构信息7 i2 [9 {6 G( c6 H
6 e* L* L2 e) _$ ?' p3 r' r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 y6 Z5 Q, }5 S
# L1 _- z) K1 t2 e% @! N% U; j7 d
3.1、电路原理图及PCB版图：
( n+ x3 r( S0 g( s8 v2 X0 x4 |; [1 o3 q; ~, e# r6 Y4 ?1 l# Y
原理图：
( E1 N. U9 g" v7 e3 i. _: S5 f5 s6 a' Z+ P/ U6 Q" `
PCB版图： i6 ` j3 D0 E' E
$ \6 z. I. e R5 z! u
顶层布局图
6 P- x% N. G& [0 x7 d% E) \底层布局和线图 " ]/ B; B9 A6 |
3.2、变压器绕制工艺：
- ^- k5 ]; o' l. r& { S. M; s0 t( Y( u
（1）变压器电性及结构示意图：
$ F3 e6 W6 L& l4 N
9 D, p" y r( y5 k) ^; v（2）规格参数：
1 u/ N ^8 _1 Z w+ l
) [. I0 x2 m& v; O7 z1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；: M- V: H: \ O3 c
2）材质：TDK PC40 或同等材质；1 k( l; ]0 b4 C. C
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线% X7 Q5 a0 N! Q7 [
4）次级: 三层绝缘线
2 D7 |) |( b# |+ }+ U2 J5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质9 p, A* D4 Z8 ]: S9 L: D
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；/ ]; U0 B6 `3 v8 b& C# y
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）)
4 s( M t) D9 B- [0 [! j% ^8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min* E+ I* U) _7 { S9 F. w H
9）成品要求:浸凡立水
9 T2 h6 d4 z4 m% E) ~1 _/ B. v( r: F
7 F. I2 d Q9 g9 K. X（3）变压器参数:2 n5 w4 a7 Z+ M r: r8 B) u
! C4 L, E9 X% ~* o2 p
3.3、元器件清单：/ N. P( E0 |8 b) q
. t2 @( I* j4 e9 c8 Y+ Z0 ^! m
7 D+ o" h- R! m/ m+ G/ I2 t
04、性能测评, C5 N+ E1 ^/ w& C
; w+ I7 f1 h: b; x/ T) q. l
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。' F& a6 X+ d$ u. e
: l$ w6 L% V5 B: \2 {8 \4.1 输入特性：5 L- o* U, b7 \( L0 q3 E
7 \. m7 Y A& W, M8 R本模板经过在不同的输入电压(从90VAC到264VAC)和不同负载条件（空载和满载）下测试，得到待机功耗、效率及平均效率。
$ F, f2 e( e9 b$ i1 P) B3 y" c0 M9 \
表1、无负载待机功耗:
5 G. a' F* l0 K0 p9 x, V( Q& D( J, u. f. Z% l
表2、输出100%载下的输入特性
! ^/ U, L2 B+ N; n& L3 K' q% T
8 V! A4 A7 F# T" R8 z3 m" E表3、输出PCB端测试的效率特性:
+ C3 J N+ y9 F. U3 Q
; [; M! Z/ j& I$ k4.2、输出特性：
1 N2 O# u; ?: i p, K8 P+ i; o( Q8 K O3 ~! r
注：以下数据均为PCB端测试；& x* h- Y( M6 ~0 e7 E+ @& k
( l" V1 p1 S& h3 T4.2.1、线性调整率和负载调整率：
& _0 j; \& G* K7 m! o f& z; W
! s3 p$ c1 \+ Z) `4.2.2、输出电压纹波：
6 G" V9 f0 L( i" l% w z: a$ w* d' `2 C: T
注：纹波及噪音在10cm线端测得，在此线端并联10uF/50V电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。
' p. h. Y% [, g* K8 D) s7 p1 ]
! B7 r: ^* q" u, n3 b. [, d4 b3 v8 g% I
纹波噪声波形图：# z( Q9 _' ?% h
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
; m+ K4 |2 p% Z) z/ \) ]8 dFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load , M0 ~2 D) _- }# s a% f. J
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load + t7 D+ X" I( N4 S
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 2 M9 G% Y0 E8 w% e
4.3 保护功能：
& Y: J& f4 x3 l6 n4 o3 l* X8 M# N2 d5 N: X+ y
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
2 d- |8 e8 x& l7 N& D, m5 V( R
9 Y( y6 m9 `# ]7 Y4.3.1 过流保护：
" ~6 ~, R& F3 Q5 |9 U1 Q
. I; q) E7 K6 e2 Y
9 V" v% p/ p, `% R) l- C! K
- h0 G2 B$ a) _% S6 r5 {4.3.2 短路保护：
" V0 g: t' v' G% I
$ K9 L( v8 J* f" b: H4 d功率计限流电流为 2.5A/ Z3 C L1 s- t( K5 v3 ~0 L
- K2 \1 t# Z3 O) [/ R6 H
( ^. f P( ~) r" \, m ~& D" }$ o) t' O" U( R4 O J
4.4 动态测试：: U6 o( Y0 b3 D" X
8 ^ q U! ~1 D% W/ U8 n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。( H9 z' l8 d) c% z; U
1 x4 Z( [ R! ^4 ?3 c/ f' [0 I7 O% u, H1 H4 ~
AC90V @ 5ms ; u4 e8 C- u* m/ W7 j$ f
AC90V @ 10ms & p: ^7 G, R* ?2 a% X4 e( d% }
AC264V @ 5ms + p* l7 g8 D5 E8 z5 X4 V
AC264V @ 10ms 6 w, C& d, @* w) s! L
4.5、系统延时时间测试：( [- M* C3 d: {
4 I7 Y: @- P% ~+ z$ R/ C# j
注：AC端、VO输出端波形图。, \: U( m! @0 n
3 L7 R9 f' \' J; X: d9 u6 _6 n" V1 \0 z
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
% T4 F& P+ S! ?0 y8 @TON_DELAY @ AC240V，100% Load
3 x& I! g1 [$ F, g2 Y$ EVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
% L3 F8 V- d( L! L7 T, ?# r" sVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
# h9 j. B" a6 _; u4 L" P) U" _05、其它重要波形测试
' A1 A# T" ^) x5 C7 x1 ?
! j3 s# k- V0 \DRAIN端、CS端波形图：
0 V8 Z( o' [% K, q |4 f+ B7 s* ^0 g' }; F
AC90/60Hz，100% Load , h) k2 x1 R* ]6 ?; U/ g) s
AC115/60Hz，100% load 5 L4 V% ]$ z0 c- \5 a
AC230/50Hz，100% load
: X- F* A5 i7 SAC264/50Hz，100% load $ W. H) j7 Y4 t C) t) I" [
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
& q, b. Q* }" g- P |" H* e; pAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
/ h, ]( a7 G$ F& M0 z$ E06、温度测试
" X' j, j4 L8 a& \& l7 n% J, E1 D/ u4 H
测试条件：40℃环境下输出2A测试。5 F, w+ y" Q8 H( h- h
9 h% G) s* s5 R8 o( a/ e07、EMI评估测试
7 o/ `" U2 _1 z( z9 D
, f8 n0 e( e5 i9 ^测试条件：
: s8 R n! \6 N& P( T输出电流：2A 负载类型：电阻。, x) M2 I! j7 x' Y1 \
限值标准参考：EN55013、EN55022B。' N3 S$ n9 o3 n+ x/ o7 p
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV ) S P7 H2 f8 v) B
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV 9 {" ` f- h( b9 D' ~) z4 y
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
4 B1 L0 b: J% C$ F# a- r RAC120V 传导 N 线测试 PK+AV
B+ S5 q+ {: t5 UAC230V 辐射测试 PK+AV ; e2 G& W" I+ {' P1 l- R P
AC120V 辐射测试 PK+AV . W+ k5 W# }. I' z! ?
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 1 d) }# V/ a N& g5 G; t8 b
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
* Q" a; o( ~2 h |
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