本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
5 M4 X) }) H2 v9 P1 t) A% w; Y7 n1 k$ k
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 C* A1 g- L/ a( c# a8 r% o9 ]7 y) m& Q9 y, w0 Q$ l/ n& ^, }
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。
( ~. M+ `! A- [3 l* d; K4 A
& ?. i/ }( W( S1 z6 G( L/ w: {& W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 Y5 Q3 l a: o: i5 E6 i' U5 z- l% _' a
01、样机介绍
5 M7 o2 t$ K: i& ~; {/ _& ^
1 E' p# W) n) V+ @; A( }4 O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 U3 p8 R( N7 s6 x2 R# J0 I! M/ w8 f- h0 `6 x% W
]0 r+ |0 u5 X+ P: T
0 U- [/ o" a( n1 Z" nCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
- R H. K! Z" p1 ^, B# BCR6267SM芯片特性：" q6 K+ E! g0 L7 E0 }
# I1 q b3 |! l) K% ~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。' l2 x: k% \% z7 q" I5 V/ K
( S, R, G6 l) d( }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。
; S& q; L3 ]$ f1 S+ n6 n
% X' G, H7 |2 F/ Q/ ?● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
) K! Y' x' p1 w● 待机功耗低于75mW$ b y; {: a0 ]+ u u2 D& `4 \# {
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431' s5 ^$ e0 J8 v6 N. F. z- i
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
0 m! w* X4 n: l5 ?4 O: i● 可编程CC/CV模式控制
6 L4 i5 l, N: X7 P) E● 高能效QR控制模式: K M* E. w: T
● 内置输出线电压补偿功能+ [$ Z8 v. Z+ s# Q
● 内置初级电感量偏差补偿功能7 i( t; v2 H$ f) ]
● 内置全电压功率自适应补偿功能
. E& J- C; P- g- e● 动态负载响应功能
j. H2 e5 @3 t$ x: N1 B, Z! y! Q5 B● 内置过温度保护功能
. m7 {9 u' B. a- H, m; k● 内置输出短路保护功能6 R& @+ h7 }8 A) h) b7 I# j' t
● 内置前沿消隐3 m% f) q4 n9 d" b5 h/ J2 J
● 启动电流和工作电流低0 O: e5 g& d# o6 \
● VDD端过压保护和钳位保护% w5 l& s; d3 O3 _. T# H
● 逐周期过流保护) N1 f7 [$ |" \( o: z I2 p
● 内置输出整流二极管短路保护# F0 w& V( ^9 k4 \8 ^" P2 m
● 内置输出过压保护功能+ A) I) X7 e$ E
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
' f8 q9 m. u! S |( c. e6 _8 j! m● 4个引脚散热" C# k3 ~4 Z, `
● SOP-8L绿色封装8 ^; ]9 |4 C4 ^. ?7 v9 h' j, ^
2 q8 _- }/ |* ]1 d$ w9 a基本应用: W: y! ^7 Z0 ]5 E! o, R/ j
● 小功率电源适配器
6 _& h6 I: x7 x4 a7 |● 蜂窝电话充电器) @5 Q% E6 p1 _. k- X; h
● 数码电源充电器
/ E$ n& H: Y, M; U● 电脑和服务器辅助电源
1 P8 }- B- c2 v n● 替代线性调整器和RCC) R8 x+ u, h0 j+ M9 v. G1 k
6 }9 p7 ]& s& _& c. p
典型应用/ ~: w5 ~- O& H
) i7 g. M# q$ I7 U# ^4 \( A
引脚分布
# d* H/ {5 V3 S; p# l7 D8 R
. b6 L+ u5 o, r引脚描述 D$ L/ c( M' C4 d& _
1 Z: y3 P7 u" T% I7 y! T3 Z. QCR85V25RSA芯片特性：
# y' p8 s$ Z7 j& S0 w$ n8 W& l9 j. N q' u( n! Y
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；, T# {: }% s1 C/ M# w
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；8 l g0 h; D- j! m' j
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
+ K. G4 T, s1 D+ A$ `/ i% Z; A1 k3 }2 @) |# M
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。
( \$ D3 {8 r, }8 s x4 s; ], G: H4 ~3 J9 ~, H: L7 K4 c- B
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。& n# |9 v: x7 V% q* |$ l8 M
1 I; I) z9 r9 y! c+ L
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。
% p2 P8 p$ r4 `" b6 [# t. j! W$ J8 ]" a* N4 w- L
02、样机特性
( d' Z) x* W' l& `' b) f$ @. a& P. t: A8 o7 y: I- L( P
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。
6 s" P& y- F0 q$ t2 h* I0 f5 N# L. P! L; P5 L! f8 Z, F
2.1、输入特性：5 e+ x. y' }7 _
/ k6 v& e( l: N3 F
2.2、输出特性：3 K# S! G$ W' a! B2 E
# Q: w( }6 \" o/ J ?% `* a7 }3 z0 q2.3、整机参数：
" ^& X. a- N r: c' d1 _8 Y* ^' D$ }7 c3 q
2.4、保护功能测试：
/ }2 r( Q" h5 C0 i$ G7 L2 ^9 A* O# k! B7 p4 _
2.5、工作环境：5 ~6 F$ Y$ n5 K0 R
$ c' M6 V0 o& W5 s2.6、测试仪器
, Q% {2 k3 ]/ z% ~" `: z) ~ q6 }- M$ r
- G( C5 z G$ D0 b6 g# t
03、样机结构信息
$ G1 Z, I7 T% q$ O7 U1 r: t" j
. X% A* Q3 w% H1 `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。 U, }. J k: P7 c0 c
$ r0 [$ V0 K! H* b8 c( c) x
3.1、电路原理图及PCB版图：
. B. T' e, b& u# G, l* c" t
9 Y; T1 L+ S1 [原理图：3 p% ~+ y! M1 F) k8 I J
# {0 b( E$ B' o. g8 YPCB版图：
4 ?; u' y- Z, r+ P0 L. ?: @, J& @( k
顶层布局图 ; E5 f/ Z$ F" ]$ O4 \7 ^
底层布局和线图 0 W/ v) [% }: r/ f
3.2、变压器绕制工艺：
8 X L) C% E9 C: t& Z2 I! k; T) D" s( j7 G/ K
（1）变压器电性及结构示意图：2 A8 e7 Y+ t: {1 s
4 e7 l8 x( b; C（2）规格参数：
2 x t8 P5 p% s# \% `# P8 M) K. \/ i
% u! i. i5 M( d1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
# }3 G, E5 j2 |+ ~* W2）材质：TDK PC40 或同等材质；
- _) {7 t5 p+ E9 }3）初级、反馈: 2UEW 漆包线/ s) J% Q+ d5 X, v, A
4）次级: 三层绝缘线7 A3 {( I# ]5 `7 c4 K6 J. k
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质- O5 b( d4 E2 r, J6 c# s8 v
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；( p' U9 R" d- O4 O
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）)
6 R6 n" f# c5 Y) G$ ], ^# p- N( ?8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min7 [& p2 ~ m8 {7 Q8 T4 j7 [
9）成品要求:浸凡立水! E, X- l/ F2 I2 x! Z
/ z+ u% {7 J: Y7 J. e
（3）变压器参数:# l* P! G' ~- X# v3 O" [
8 G5 Q* y1 s& y$ m: L/ s# y8 E$ G
3.3、元器件清单：
v p, x1 r) _7 a
8 Q5 P; A3 q6 _+ r
$ H; q: N; V, T* |04、性能测评8 c: l/ V4 C4 ]: U+ H! o
8 O' b( ~0 m. c7 Y& y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。
8 {6 v$ s" k7 R' C! j
0 o% F' v# Q1 E0 ~" Z8 v4.1 输入特性：/ t% q3 D! l' k1 C
| q* {) ]7 _: U1 f5 S" ]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。) v' x3 Y8 x8 F! S4 B' @
0 V$ f& A# a5 p) \: U
表1、无负载待机功耗:1 w, y/ y1 U: m' i0 | M
9 N+ Z8 ~) \0 I- L3 n
表2、输出100%载下的输入特性7 C& ? w+ z$ c4 [2 j+ p2 o" A
/ D+ I. Z+ H4 o) W表3、输出PCB端测试的效率特性:
; |( h& T S: m$ F; k: _( T6 Q8 }+ s
4.2、输出特性：* @# |. C. Z' _
" y2 x! X0 ^; q) `, K" x, b8 X8 q注：以下数据均为PCB端测试；; K4 P4 l& \3 `) g" k
, @5 z6 L$ z! g* @6 c5 q- }4.2.1、线性调整率和负载调整率：# b5 Y. ]/ J4 Y, N8 Z/ q
2 \! C* J I! U# {6 d( Z) d1 M
4.2.2、输出电压纹波： u1 _9 B! x7 r3 @; x2 h
1 p0 ~# t5 y8 o$ P; N6 x
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。% x+ e6 y, o" b, \" n
5 ^) F" I4 s8 S
; C! O3 c m8 O4 F2 o! U$ z5 |纹波噪声波形图：
& j: b) f# F& D. N+ pFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load 1 X3 G( I' }! }$ E/ `8 q9 C. ?7 y/ l
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
/ M+ r6 g) \2 F" C% i9 LFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load " f6 Y5 L! @" p2 t9 p' T& i0 V3 y
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load , X8 s1 G, O" X; H" {
4.3 保护功能：
) y1 P" |2 Q# g' x4 h% H: F3 l6 `% {# F
以下涉及过流保护、短路保护的测试。) S4 Y/ m4 }* E6 [3 L& J" P* M% F
8 O/ t0 w6 F: D9 a! X8 C! [0 r4 D4.3.1 过流保护：
8 p& }4 R6 f1 y A
$ @' C& ^, }+ I* s4 Y: ]6 A
5 Y' v u/ H* U: t3 U4 q
P) Q$ s3 [, y2 A4.3.2 短路保护：
( V' [& ^5 x2 S( F2 j- \ U- Y A4 j8 E! M4 D+ P0 U0 i, C1 h: C
功率计限流电流为 2.5A" ^: x; g' M2 V$ N, r" D/ k7 F& K
. r1 B+ e8 {& Q/ G9 Z
, _" K8 e5 D d5 U5 f
, w$ H" |1 r, d- U8 ~: W2 O7 f4.4 动态测试：
9 ]& e. |7 ^, h! |- d% G5 ?$ `; X6 o J( E3 Q
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 ]9 Y( @0 i- a) o: A3 Q9 U8 D; v6 ] T; A
0 z: _# ~ w6 L5 K4 [1 m2 g0 HAC90V @ 5ms / P, G) k" A% s
AC90V @ 10ms
/ Q' _" V; }/ U8 {AC264V @ 5ms 2 |9 F( A$ {- j' t, I5 r
AC264V @ 10ms ( S# x( [ E) m: K
4.5、系统延时时间测试：
: h; e( Q, f9 u- z( E2 d5 ?- L2 X q3 d8 {
注：AC端、VO输出端波形图。
, Z' l% Z1 }5 S7 I' A' A3 z$ E. _) ~$ r, N% J
* k7 ^# n0 c8 e: dTON_DELAY @ AC100V，100% Load 7 x% v9 ]- s* t9 y" e) y$ v8 L
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
+ J# G8 k/ g1 U. D' LVOVER_SHORT @ AC100V，No Load : X- Y+ C6 k) ~% L
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load
: v( j' \2 N: ^% i* W05、其它重要波形测试
* ^ |- J' x8 `
( |; \$ u& M9 |" @: y$ NDRAIN端、CS端波形图：$ S; `) J N, g* ~! J
m C$ G' f. Z$ p4 k
AC90/60Hz，100% Load * l1 B' i# @$ q/ Y7 F
AC115/60Hz，100% load
4 T2 {1 G/ n0 _# U- h& V! p7 X KAC230/50Hz，100% load 4 e, T) e& W f/ Y
AC264/50Hz，100% load
! J+ K1 R6 U0 ?AC264/50Hz，100% load 6267电压应力 , H# w, `/ ^+ N2 e+ U5 `# r
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
, }9 e; T2 I0 ^0 r! ^06、温度测试
( u$ v0 P2 Y) v/ S4 s, I/ ?7 j2 g( F9 W1 I0 J8 B$ q7 D \; W$ k
测试条件：40℃环境下输出2A测试。6 T( ~; k4 r7 T, e& ?2 z$ B
' j3 e) U- ^0 u" `+ p% _2 K07、EMI评估测试7 N7 l# [$ h; k
/ F0 g( \5 X0 V* `4 Y2 f
测试条件：
3 { u5 z% @! k1 u3 c0 ]输出电流：2A 负载类型：电阻。" a1 U% u5 M5 \7 d5 i* }- S: Z) {
限值标准参考：EN55013、EN55022B。5 p$ h' Y; H X+ R% j- A! r$ S
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
- a8 E" e* N( @7 SAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
" U4 a& W0 ~% ^) h+ _, V$ PAC120V 传导 L 线测试 PK+AV
4 K+ K; |8 I+ K2 b! ]AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
% e, _; B' ^! S; D& X; M, v3 X% YAC230V 辐射测试 PK+AV 7 b1 J, T Y' {, J
AC120V 辐射测试 PK+AV
% q; I2 J, `3 E% QAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
, |5 w4 g& C( X: ~% T# D Y. HAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 6 ~0 x# y( p) s' d, V
|
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