本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 2 A D) Z. T8 z. d# p$ U* Q
0 h0 a% V8 V$ j* x$ ^
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。5 |2 O% s9 ?% m
" A$ n: L5 n( J$ T
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。6 g, w, X" \7 k. G- {
1 f8 |/ N6 C) u/ r+ 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：. Z6 n1 P2 ], s0 N
# `' ~- M5 X9 K9 A6 w) A01、样机介绍' `( i+ Q) E. T/ Y
B8 A! t0 K) Z1 v" \5 G/ r: ~9 E; M- y
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。
( Z; u3 q `' P) A9 i2 N `1 n9 a0 L2 Y! X. \% K. l0 k& @& f; x
6 H7 ?" J" v+ e+ Z/ }
0 x2 I; R% S7 \+ d$ C3 E8 T
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
) X' {+ W5 _9 s$ Y2 I C2 Y" U9 J) DCR6267SM芯片特性：! N# t: j4 |* g8 P7 ]) B" q; U& U
- T/ R. [! j8 tCR6267SM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。0 A- p+ o/ q3 ~/ j4 x. e
& Z" h; c4 z+ H" J* V$ jCR6267SM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, x" U: B: R( C" o4 h
' X# e8 _, o9 Z9 z3 _5 E0 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；
0 [1 y* X1 X+ ~& w● 待机功耗低于75mW' o, @/ K0 |6 u9 u- A" T$ E; b
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
. S8 Z- q, b1 F7 }/ D& U7 t● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出, R; C# ~2 [9 j7 j
● 可编程CC/CV模式控制* z3 G3 r2 \8 ]4 b3 ?
● 高能效QR控制模式
. Z3 |& w' ?: o3 S1 `* C; S. N● 内置输出线电压补偿功能1 y/ ?7 b4 D! Q, R- H
● 内置初级电感量偏差补偿功能
8 z# ~( v% m4 Z+ m5 R● 内置全电压功率自适应补偿功能5 R6 ?- g5 x P
● 动态负载响应功能
* Y) p* E; B7 |3 D$ F8 j; U● 内置过温度保护功能8 ^7 g! _# L7 C/ w3 w V/ Y
● 内置输出短路保护功能
' V# `+ z4 }; U; N) J" U/ v9 Y+ v% z( q● 内置前沿消隐1 S" R& d% }2 A3 P3 D" i- S
● 启动电流和工作电流低
" [( s# p1 m" k) Y● VDD端过压保护和钳位保护5 p" l# \& V- _2 p9 F5 @+ s9 n. n
● 逐周期过流保护
, l6 c( _/ E% N1 ^6 t: n● 内置输出整流二极管短路保护
% n8 `7 T ]3 f# M2 ~● 内置输出过压保护功能1 C: E+ [$ `4 W8 E
● 内置所有PIN脚悬空保护功能" f5 Z0 l1 m+ p4 M& [! R7 T4 k
● 4个引脚散热/ a! e, f4 {( ]. z' @ x& @+ ]7 t
● SOP-8L绿色封装3 c; s5 ~' Z3 e t, O
5 a u9 D" D- \$ G, A C2 W% g# ~基本应用/ o* u& x$ j9 K& v
● 小功率电源适配器
: L" R+ Z9 J _● 蜂窝电话充电器% h8 p& ^( C; J& M6 Z! ^' J
● 数码电源充电器! ~) S/ @! L, a) ^0 `3 l( \
● 电脑和服务器辅助电源) W7 p! b, _) y( i
● 替代线性调整器和RCC" T8 I7 c) B' [% |4 {; { o
5 P% ?0 Q2 z0 x, i, H: \. E典型应用: g+ U; A1 `4 X( R7 v
/ E. T i4 g: M- d _
引脚分布
. K# l2 o1 X: S ^' {$ T# I+ z7 D1 X- U
引脚描述/ r" J0 W( ]- T+ p
- _$ F6 C3 x! q6 iCR85V25RSA芯片特性：1 X9 o1 u0 a$ u, A4 c% n- A
9 {5 ]9 M4 t1 q$ j% I% h' B● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；/ ]# x" n+ p, e
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
: N$ P+ |, w# Y( I) _● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。2 ~, y7 H! f3 m1 w
7 @8 z; x: J! U: A+ j% t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。5 [& c( F$ V; b* G' I
3 n; O* e; T' W4 I2 E, n* K6 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。! e7 T0 [! B6 T4 e! x. m% Y
# e& w9 d2 | u5 e8 V+ MCR85V25RSA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。: |) T8 x# @( k7 x9 d7 |
& ` W. D6 ^3 h02、样机特性2 L K1 X: e& j7 q! }* T
1 y+ \- y9 E' X3 w& A2 ? u
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。) V. z, j, O6 V: |* W
$ ], D1 T' {% ]+ j# o2.1、输入特性：
! L1 W I H, ^# Q, S% d' a
2 j! y: Y$ ~1 E/ [4 Y7 N y2.2、输出特性： L8 Q! j7 n; A: I0 r
- S0 j j/ Z: J( L; i w2 C
2.3、整机参数：
, y. B* k; |! x% `) k- F& ^( }1 H
2.4、保护功能测试：
, {- f, t4 a* V6 \+ g$ o) L: U9 j' E8 {; b; h( Y7 j9 E
2.5、工作环境：
7 H/ I$ o; P2 ?0 j% r. X4 f1 f+ r0 U% Z! E
2.6、测试仪器! S2 B, S% W: u# e$ V
" ] X2 [7 Z6 w- g% E
' z! n I, g7 P
03、样机结构信息5 x+ Q$ H6 f+ K: o
! T$ ~/ X+ p1 q# Z2 P) V4 i
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。
3 j4 |! ^% [6 A# T8 |
$ I5 v$ l+ @- c& a3.1、电路原理图及PCB版图： E3 B3 i" d" _9 ~1 Z
8 O& x. c! I# R
原理图：
8 }# Y' _) E @1 M9 }5 f5 r
6 ]! v) E. I. \* ]+ L' C0 DPCB版图：
7 i, u$ n+ _$ y8 f9 |/ F
$ [0 ^- o, U+ h/ A& r7 {顶层布局图 - S/ X/ m: Q) F4 p5 J3 t
底层布局和线图
' L% h* J5 V& \2 F3.2、变压器绕制工艺：& x! i2 B: J- o* a# \
4 N/ L9 ^' G# P; U( M' S! t& K8 c（1）变压器电性及结构示意图：
; ^$ v# m7 X6 I2 a! u2 U7 ^6 R, g" U! z( _
（2）规格参数：
4 U- Z; ?. ~& J6 v( t
7 j/ I& Y" ?, e1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
' c* \ [# f0 a2 @, d: M: U2）材质：TDK PC40 或同等材质；
# s, D/ l- ]8 |; k3）初级、反馈: 2UEW 漆包线& b9 d/ m7 B) A g |1 x! r
4）次级: 三层绝缘线0 p6 Z# X' f5 V9 Y: o* K
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质2 e+ p- i: I6 l/ L4 Z$ n2 q, }
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；* u4 {# ?1 z; u. J2 m
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）): E9 H' Y/ W# X, r4 h+ `
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
2 [3 u2 N C9 E# L9）成品要求:浸凡立水3 |" f/ L. Z6 {( H
' P% I( g6 e" e
（3）变压器参数:4 q/ X v" _5 g0 T: k+ t
6 H$ I6 O1 L1 F' b3.3、元器件清单：! q, w( }. \8 d* t$ h5 z. n* h
# L% @7 N* u* L6 j
7 a' Z) h5 p/ C* n, i9 C4 ]. X1 g( B04、性能测评
# |3 m. m# c' R. C1 w) a( E6 p
: N! |8 ?& {: D3 X- L3 B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。
2 F/ m/ X |; n% m# `# M4 J7 _. R
% l, J6 @. b4 ]% o# g1 J4.1 输入特性：
5 o3 v3 e7 p7 Y
. a* k. H: p; e) f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。5 C4 g+ E# z3 u/ E2 o- f5 _& X# e- f
+ A0 J! d4 c9 C" Z6 S; @8 P0 I2 m+ _表1、无负载待机功耗:2 |+ T) f0 S+ U# a% F% P Y
8 ^% T2 u9 Y# P/ @1 t; O4 o
表2、输出100%载下的输入特性' E; e o8 E- F3 ~% e
7 Z% h/ H7 o1 l& u; \% e表3、输出PCB端测试的效率特性:( _, z9 O' k; V' k
I) p( T) `, F5 e6 @4.2、输出特性：
( e0 z' ?! P& ~! ~4 [3 s; @6 B
) t: l; u% v+ m5 M+ a. L注：以下数据均为PCB端测试；$ X }% Z7 @: P+ C# z; l
3 z4 w. b- E" T2 n
4.2.1、线性调整率和负载调整率：) B% C: L! r+ A$ c' z. `
3 [8 K& c% h2 x% h! w4.2.2、输出电压纹波：% j* {, o) A& j" t6 X# Y4 ^
+ b/ Y' H8 M$ a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。$ H \1 K+ s3 I/ Q0 j4 V
* T5 z4 R+ J- U- _2 I4 n
' K; m$ f4 O' N" Y+ f纹波噪声波形图：( o* A; D, H. E: s0 q
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load $ U! x n( ] o7 t9 ? G( J
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
6 t: M% l( P% B# c3 w& jFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
# | \0 E, S- E8 A# n* wFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
8 H/ D' Y% ]& F3 f" K4.3 保护功能：% L" j1 h* ?: c: h+ U" d" A/ {& ~
* w/ V5 O+ n" m1 @+ z1 x
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
; k C3 x1 o K0 e/ Z* v, U" h
5 \( ^3 [, t- H9 i" A4.3.1 过流保护：
2 k1 f2 F6 c U- @2 [& }+ t
2 ]9 a+ w2 W! a" Z: ]( D3 P" ~8 x7 O% l! D% [& h1 c* [
# r+ _* v! c2 b' p
4.3.2 短路保护：
8 y- L% k4 y, d+ P0 e& r
% }8 ^8 j4 v; x( T e+ _3 Q功率计限流电流为 2.5A
& u% }" h; t3 w" L, e2 l+ y, m/ |
9 Z5 P: ~5 F1 P( D/ U) x4 T9 R- ]5 n7 O
! ]$ H7 m* [0 n* q" p
4.4 动态测试：
+ _# U% @8 j7 N2 U# K3 |7 L# `
1 M8 c/ W( F2 f8 k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。! \; \4 @3 Q# \ w; V. }2 B
6 J9 f# @$ Q6 E. }. q
5 q/ u0 }; d' o- J1 aAC90V @ 5ms
( d: F0 s0 Q8 y. `AC90V @ 10ms
5 g' @' N+ Y. w8 c _1 BAC264V @ 5ms
8 I1 P3 }( I8 _" V, d9 lAC264V @ 10ms
9 f5 h3 a% O2 b. P; c5 K' ~4.5、系统延时时间测试：
3 K; l9 F( e9 Z# i* E
6 b$ \2 {, t& T注：AC端、VO输出端波形图。
# m: _9 I) P# t
9 g: [. E/ w2 m" k2 _
7 u" K n, [% \- sTON_DELAY @ AC100V，100% Load
, y/ a9 G: ` p; f& V# r) mTON_DELAY @ AC240V，100% Load
. C; g3 n! Q9 l( T3 w8 v- z/ DVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
. E& h0 Z3 J O4 UVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
- _) | v; ~( w5 w0 v05、其它重要波形测试% a9 H& ^& y& m$ ~( O
% i' l) E5 M/ v& YDRAIN端、CS端波形图：, U5 y9 V3 V/ I' o' r2 G% Y+ ~. z
9 ? @2 D& G8 }, wAC90/60Hz，100% Load 6 c* o$ b5 e# E7 i5 q: B
AC115/60Hz，100% load ( p8 m% y+ o* w( d7 H
AC230/50Hz，100% load
+ E3 L* T( z; W5 T- nAC264/50Hz，100% load
. Y1 s( U$ c5 _2 ]! b2 kAC264/50Hz，100% load 6267电压应力 ; b" Q7 _, I! w4 T
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
& l, n; }, S ?: r06、温度测试) l6 i& k x* o9 S3 t z) {
: V: L9 U. I6 G+ G2 M+ B
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
6 d( [* p2 W# B) e- k" L6 X
8 c7 C8 s2 H' k& A. g) O07、EMI评估测试' T' n0 {; E% w$ L: A) d' g7 {
9 L4 o; ?- K" Z4 v% c测试条件：
+ A2 ]' m6 j1 \5 C& m输出电流：2A 负载类型：电阻。
" W4 ^4 x4 y) c0 P! g限值标准参考：EN55013、EN55022B。% m5 S. ~4 ?1 I
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV 6 f/ `- |4 G1 M- ]9 c
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
7 {0 Y) Q( r9 I* j( j% jAC120V 传导 L 线测试 PK+AV # i1 _$ }; T! n' S* |. [; S1 D9 l3 S5 o
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
t4 N7 ?' z) n. [. ~( ZAC230V 辐射测试 PK+AV
$ q* d1 g% {: X5 y* N9 A: NAC120V 辐射测试 PK+AV 5 B" S9 p* [2 j/ c+ a$ B
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
- h4 d# O$ l( r2 S! LAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
7 k0 c8 p8 \" a! s, a3 Z" 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