本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 9 L( U. W* u9 |
6 i9 n- g( T$ Z9 e# q" i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。
1 R' T( J- Z7 w: F+ A3 i3 v; u. o) Y7 a+ I1 S2 Z+ I1 }1 H0 f
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。
) B: S) t% C1 D0 K" O! t% Y! m# @3 j3 C/ ]6 X- E
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：# O2 _3 ^! G! |/ c4 J3 ]* p
2 s/ c6 Y/ l/ Q1 v
01、样机介绍
" w! D$ P2 X4 [
5 d5 D4 m5 n3 [' ^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。1 u4 ^$ t0 B3 W \
9 L; X! X# c$ W t6 d1 D5 r2 r" v
0 T! y5 j8 h8 N- E* Z6 ^. l8 N
& y4 \6 s0 d }
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
- L# b; l. o0 y$ m7 ?3 b7 S8 NCR6267SM芯片特性：. U' x& Q* ^+ ?$ F! h7 v" Z' l
9 l" s) }' {! U* aCR6267SM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。
* }* o4 F. D* S7 z) I1 F X E: x2 v" g5 \1 J. z2 k
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。
3 q$ a4 m2 h/ E
& z# }5 O3 t/ N. l8 T6 _+ @& `● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；) W+ j! S4 [* v) U5 _
● 待机功耗低于75mW; d3 T7 K5 C+ c! r
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4315 w/ I1 n- A0 h/ D; t: d: q
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出! J w! t P+ z; P; R, \- N1 s
● 可编程CC/CV模式控制
x) I" p0 K- z$ s7 V● 高能效QR控制模式) L( F2 {. G! |
● 内置输出线电压补偿功能2 _! H7 j A- W) u" u" B7 \
● 内置初级电感量偏差补偿功能, D5 P6 r- G5 T! ^/ I
● 内置全电压功率自适应补偿功能
* D/ }0 s$ P7 o4 B6 I, @, w, o6 G● 动态负载响应功能
& y4 y( \+ w/ T7 c! c● 内置过温度保护功能: a4 s' \3 m4 a3 B O0 S
● 内置输出短路保护功能5 |% Y# h4 Z- u2 r7 m
● 内置前沿消隐
% ~* ]- C P, Y3 o: ~% H2 [* E4 q● 启动电流和工作电流低, }2 ]2 e* I5 a" N# k3 I0 \
● VDD端过压保护和钳位保护
9 j. G: w, Y7 S* s; ~● 逐周期过流保护
; ]4 \2 `" b+ G" }) O● 内置输出整流二极管短路保护
s8 L+ j. n" Z7 D● 内置输出过压保护功能$ G* j' Y5 ]: A* ~& E: L
● 内置所有PIN脚悬空保护功能/ W/ P/ L9 X, T( M& V
● 4个引脚散热
& T b6 k) y6 a7 z+ g& p● SOP-8L绿色封装
4 M. @+ R1 e: U; g2 X& A% i6 O& ]7 N+ ]
基本应用7 L$ W2 J% h3 S* |! J. O2 Z
● 小功率电源适配器
9 r# u* t/ X, N+ Q! o/ n# _; C● 蜂窝电话充电器3 t9 F: [& a w M' n- a; h; T: d
● 数码电源充电器
2 V+ O, F9 C. e● 电脑和服务器辅助电源 X5 |+ H/ I {
● 替代线性调整器和RCC
/ ~& B) b7 w( g! r2 M
! e8 M1 N2 [( N典型应用 V& B0 C* b) J7 a1 m$ v+ \2 B8 e
7 E u# J2 [2 M" N! G引脚分布
! e V0 O1 K2 n
3 _9 O6 p \- b+ I引脚描述# U8 r. j! r) H
* D$ s1 D, P+ U9 i+ TCR85V25RSA芯片特性：
G& w: U8 h6 i, U! h6 l' k/ p; U9 U5 |- J
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
% l% r) U0 u: k, H● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
& |# d% v& Q' G' i! ~3 S● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
7 O( r+ E/ q3 E1 I
7 x: K! B6 F4 r. A4 _ V$ }4 z* l9 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。 K" P: @2 a# P1 R: o" g8 }
' F3 g9 `8 q% j+ t# }( o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 Y3 {( r+ ~* `6 Z
c: m7 A1 u: j, A8 B6 s# fCR85V25RSA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。/ c7 \* c5 z/ o9 y+ Q
V/ e) r! A4 D) u* y0 H02、样机特性" K& x/ K) ]9 I# ^! I
6 w( p. b0 l. `$ r7 ^
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。% O @% g* }9 c* O& R
o! z# z' p3 H4 \% d+ O, E
2.1、输入特性：0 X% R( y1 x. I9 ] K
% P3 o. f# N! b4 [, g# H3 m6 [
2.2、输出特性：
0 J; l% t, M& K: `) e: v. G. _- [
2.3、整机参数：+ @! p5 ^* l) q+ \" N
# ?1 x- P5 c- x p" |7 m- `2.4、保护功能测试：
4 z3 ?9 g, S+ h, ]4 n) [9 N/ P
; z, ~! D b. O: J2.5、工作环境：
4 ]) U! b2 }/ k K! p- X" e. M" t6 j- i+ o5 }
2.6、测试仪器- l% C/ a: K) _7 x/ Y$ D& O
. J @. L& \9 h. e% g* Y
8 u; [- H! B' z03、样机结构信息
- U. Z: Q: ?3 a5 ?0 }1 |; R
1 m1 F; V& G' p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。
% T$ l' {( s3 }; ?0 A# [1 N1 x& T' z" e7 F. d' ?4 L& _
3.1、电路原理图及PCB版图：! a8 k0 J& \- O! M1 x
/ F/ q: X+ p0 u9 @! Y原理图：
- D5 k8 G# n9 q# W$ |6 S/ v6 s
/ B: E* P* |, Z4 i, a; _8 ]6 K- [2 `PCB版图：' I9 S" c4 T/ B& M
, x" v6 i1 i1 C$ F3 q$ K5 c
顶层布局图
8 s% ]6 m2 n }5 B2 ?1 q底层布局和线图
1 E" a2 l. Z( V* l% ^) Y! }3.2、变压器绕制工艺：
/ P8 n# |) j% i+ a
" I: ?0 A7 t/ O/ u/ T! f- u3 z" x（1）变压器电性及结构示意图：6 a2 ]/ c& M+ `
( x* }% H$ v4 P5 ^, ~% M3 m
（2）规格参数：! X/ V. o U( @
) r5 _+ e9 \! B8 l8 O1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；4 x$ z1 S: [$ k2 Z9 }6 n
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 U/ D. ]8 O4 t& H) W: c6 A3）初级、反馈: 2UEW 漆包线, f! T4 H* f$ R) B8 _
4）次级: 三层绝缘线
+ d/ _ z$ S, k9 P5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
# z! L, p& r9 D! D% z8 f6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
& f8 E" R- p, ] A7 N6 D7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
. w) R5 I* o& @5 }( F- `6 C8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
( R% x: s; `3 u: w9）成品要求:浸凡立水
8 v! [5 K# ~8 p. N+ V2 u
! k7 ]- i) b" d- b' q2 q（3）变压器参数:
0 E& H k' `/ p& e1 l7 u% x9 N7 N. @8 z4 Y; x- `- P6 q( I3 o
3.3、元器件清单：+ _. H9 F% u2 i8 @) S1 N) r/ [
2 p Y5 F% z& R; b/ N: L6 W
& r$ N1 Y9 F. P# J+ E$ E04、性能测评
# W3 ?9 b. }+ m+ o
/ T8 w' M0 ^" X2 z& ?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。7 ]+ G) h* d) T( t. d( n: c
2 {/ Y# A$ Y( S) C4 |6 W4.1 输入特性：
4 F- z8 g! q8 d/ T8 K
, ~) T$ Y2 L! p% L5 C9 ^' o+ b- `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。, X4 R# Q. x$ u+ u
8 {2 d3 x0 o0 \
表1、无负载待机功耗:1 z* m# O/ \# `- ~+ U
' A, _7 P& \0 `$ L; o5 a% _表2、输出100%载下的输入特性& s' {# \/ ~2 c* s3 P( G9 ^
( w0 \6 [0 m( ~表3、输出PCB端测试的效率特性:8 J/ ~* Q8 p0 a* l* J7 N; b) i4 j
7 B( j& O" Z+ F- _( {
4.2、输出特性：, `% N2 Z* O" V( z* T" r
8 G9 b$ |8 n c# F* Z* }注：以下数据均为PCB端测试；1 _1 M L* W4 q0 E, o' I5 @2 N: X
9 U/ | l5 Z6 k0 ]9 x: r; ~5 C q4.2.1、线性调整率和负载调整率：
( ~% F3 O% e* y2 h/ R6 y- W; w! G# ]( \% k: ~+ d" q
4.2.2、输出电压纹波：/ U; {3 S6 m% B* I+ V
x5 U) \+ s a# W; _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。
8 R$ k& \/ U% } o
0 i! C: \* c& x9 l. D6 C. v) U% x2 i' K
纹波噪声波形图：# h9 S [9 K2 S% W' T
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load # P) p5 l4 Q" O, P
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load # P; L; r' ^4 G$ B
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load 5 h% Q- l( }* N& N5 z" d P0 `
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
9 Y7 a) t/ @3 X! H" _4.3 保护功能：) B+ q% A3 R' W7 S
6 g& v3 Y) s; v) a
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
7 E. n% \/ o8 Y4 q& x# L4 U
) V/ c/ h7 P% b6 }! d4.3.1 过流保护：* s. d8 Z5 X, a
+ S7 b) d4 q9 ] Z; u/ F" D+ B& Q' m3 m$ `, R
0 ^6 K9 f$ W0 \- i) w
4.3.2 短路保护：
# m! R9 a& o9 }) G8 T& O5 _" G8 }' d9 A& V5 D3 Z# q
功率计限流电流为 2.5A
; C& n% f- s% W, h' Y/ q0 k* L* g- l3 h. q
. l! R( @9 }1 y6 u1 r/ g( m) S8 Z! J) W
4.4 动态测试：) p1 P) r. k+ O/ l
& b; d6 N1 R. \" [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。
0 C. \. o: N# O y2 y9 N3 e. L% ?% y8 V+ E" s
( c* F$ W% G4 X" A5 N8 h5 WAC90V @ 5ms
' u% |% p% ~$ R4 I: C7 w2 K3 mAC90V @ 10ms
: U" F( m _# `6 HAC264V @ 5ms
H. g5 D1 \" m9 [AC264V @ 10ms
- f* u( K5 c R( _4.5、系统延时时间测试：* S g S: g9 M* X- F4 H
+ K0 B( Q o' H* Y" m
注：AC端、VO输出端波形图。
! {2 v( E# F. k9 P' d- f8 T; F5 k' X. j/ q! }* a: r9 d, o
, C% x8 ]3 N! G1 J/ ?7 V2 r) R nTON_DELAY @ AC100V，100% Load
' O2 f- k# U. w( q9 n2 z6 \ QTON_DELAY @ AC240V，100% Load 1 A5 Q+ m0 a- }, e# F
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load ) G4 Q, G5 z" u
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load + l$ U3 u, ~0 J% I6 z+ r `0 Y
05、其它重要波形测试: n; R4 j+ R5 I8 h, k3 i
9 Z& G9 ]9 T/ ^- D- r/ e$ t
DRAIN端、CS端波形图：% d# I% f6 v ~8 m: n
: x3 f7 e, f# W5 c& W* a0 y; g: GAC90/60Hz，100% Load % J) [6 A9 m2 H8 ^% t
AC115/60Hz，100% load - L$ h/ n3 l9 ?; y- i- u
AC230/50Hz，100% load
! w; t. k7 j9 r" H2 NAC264/50Hz，100% load
+ O" m$ m2 r5 r" U/ }7 C1 z8 PAC264/50Hz，100% load 6267电压应力 - I' X: h! N/ m+ D7 w
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 # n, |6 S1 x( x/ i- X( s Q
06、温度测试
& t. f( ~* q b8 B! I
$ @' S0 Q* r) M测试条件：40℃环境下输出2A测试。
, r( f J8 }4 v* ?3 U' L
. H0 ^2 L \( N0 v07、EMI评估测试
) v- {0 E; U; O" S( I7 r/ K+ N+ f% t$ D; M
测试条件：
1 m6 V- d/ @, v! c输出电流：2A 负载类型：电阻。; b) z) x& U; W3 u% Y! j; h6 t5 w8 O
限值标准参考：EN55013、EN55022B。3 I' F9 X+ }. K7 c: }
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
4 _ v& C* Z: z8 ?8 C3 a( S! o5 I# NAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
5 B# Z: V7 k5 |+ W3 @, O4 J- A/ OAC120V 传导 L 线测试 PK+AV + T- n; H% S' t9 b# v ]3 i
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
5 G% f) }( S/ N7 u! x+ X& L0 x0 |AC230V 辐射测试 PK+AV $ P0 x8 m! S0 A) ^% w
AC120V 辐射测试 PK+AV ! Z1 r: @' g$ T m" Q+ F2 a
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 ) g ]( k$ |5 e6 Y8 T2 ^
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
R; E" I6 w: T: @- V! X; K |
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