本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
0 |& d! B! [0 B( S
2 ^: @. I$ Q$ N- M, O8 U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。
% l( O5 s2 \7 t. C/ _$ [- k& C- G. r4 p/ X
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。- i6 k U; X4 t: H
5 N$ {$ u5 y, e; I7 Q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：
8 y1 N: L4 Y7 v5 V `
/ b1 l9 u3 P$ R q01、样机介绍' L! F, t) a9 }% s( E: F
0 s. |3 @3 `( j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。* J5 t: U3 x0 \8 S
* m) y) P0 I- B( m
1 _: ~: x' A1 G" C* n) g$ L; l8 u! e5 X1 v
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 % E: m( {$ g) d( e& }: |- x
CR6267SM芯片特性：
2 n* |) t; h4 b/ S" I' w! ?
+ a: C: d" b9 q# D& s0 P+ OCR6267SM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。
* `+ d/ n+ }7 w7 d
: h: B. f, X, L5 d1 QCR6267SM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。
) Q' _2 s9 E5 x" B' t9 }( [4 a0 y% @1 Y
( t. A5 N7 Y+ ?; c● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
3 V& w& q ?- p8 R" g4 R● 待机功耗低于75mW3 C( h/ L# h( |8 _' S
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
- V. {6 ?5 n( U4 H5 @2 z2 o9 ?● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
5 O" k4 s, H0 f0 N● 可编程CC/CV模式控制, _7 v! } H% _" p* q$ o
● 高能效QR控制模式
0 ^) @: i0 l( h7 _9 t3 r● 内置输出线电压补偿功能' M4 I0 L' W- Q8 T1 d
● 内置初级电感量偏差补偿功能; y" @* t7 _7 N. B" K
● 内置全电压功率自适应补偿功能
a7 K" ]5 U0 N● 动态负载响应功能
2 z; y+ j2 W1 b2 g' t! x● 内置过温度保护功能
( A, @' n: m M3 W% k V j● 内置输出短路保护功能6 k+ x# M( m& C
● 内置前沿消隐
! U' L. m% D/ J) Z4 ?● 启动电流和工作电流低0 e- b& F7 d6 B! u2 N) d' f8 A
● VDD端过压保护和钳位保护3 X$ R: w* ~2 L3 b/ j" q
● 逐周期过流保护
4 A9 z- g. h4 x9 {2 ]4 F● 内置输出整流二极管短路保护
7 u+ |6 A" U2 U9 z# q● 内置输出过压保护功能/ V. g/ z, d/ k. J
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
: V7 e5 P) j9 |6 v' E● 4个引脚散热
+ Y4 ~4 [$ B @( F0 p& [● SOP-8L绿色封装" ?2 k. V& k( q7 |6 q Q
! [1 R; |+ s( t/ K
基本应用
! h" `/ f$ d: ~1 [$ a8 _● 小功率电源适配器5 A) ]# H5 W; }6 ]/ m# }
● 蜂窝电话充电器9 r8 N/ y9 m5 k4 b# u
● 数码电源充电器
( a4 Z7 a8 ^- W8 M. E0 U2 l8 T● 电脑和服务器辅助电源+ s- \# \$ a* A, S7 _
● 替代线性调整器和RCC+ p! D T) P; B4 d3 r* E
4 e6 _% @: ~5 W8 O7 [
典型应用4 ~9 ?6 `! g2 _, u, P
$ L9 |3 }! s; ?" R) I7 Q引脚分布
# m$ z# k' g& p% A
9 [* L+ O/ o, \引脚描述
6 e( I. N4 z1 s4 S. |9 }4 ~* \: E6 q9 y' K8 _* M
CR85V25RSA芯片特性：4 ~* M% P/ j( m3 x4 e
/ k. j9 W1 M/ S6 e$ d6 ?● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；4 z& z" ~. i. F* A
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；2 l6 d2 i, w( I$ n. B
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
" [; N) g4 B: ?+ F/ |) }& ^
/ R' w3 Z! }: I( ^1 U L. F8 A* \+ d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。
4 z5 w: V, i# Q, M
+ F% W& T& O' U4 Y- i1 F. L$ ~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。: k! K; T2 D2 k; p( j
8 _) c2 X9 n1 l# l6 F5 H9 d9 {$ 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。
) k" J% K0 c j; G0 u; e( M+ ]9 @9 |
02、样机特性
+ a! O! o$ ~! p6 F6 w1 e6 t8 h$ b3 C8 u5 }* x& n8 ]
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。( m( p* ?% [2 ]+ |4 q+ ~2 l
0 j- `0 P X' Y( [# _6 F% H
2.1、输入特性：
5 E( j, Q3 @1 s D1 T/ t% O# O6 W6 @$ R
2.2、输出特性：
) }2 p' S. y- R' ^
, n( B2 o$ [2 J2 U8 ~: _. {7 y2.3、整机参数：
% X4 L$ P' g0 D O
! F* K G- I( B+ l C9 P0 K% q# R2.4、保护功能测试：- G/ q B* u9 X# i2 S( V
9 z9 F6 M9 z o4 i$ ?; B& S
2.5、工作环境： g$ `1 S7 C# l' n" v: d
2 ^! S* |' S: [# e" w. N2.6、测试仪器0 W6 j( _) w! x
. E& q; T* Z- p3 C) B I
8 E" Y. m" Z1 T0 S6 S+ [03、样机结构信息& V5 A' }! V) N, K' N0 V
* c( l+ j! Q: M7 g9 ]- K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。" V1 E9 `6 C+ i d% B9 t
! U5 N: h) m6 u( v3.1、电路原理图及PCB版图：2 l. B9 r6 {' [) f: R
1 T' Q" E; ]3 J {/ W4 }& \# r原理图：" d0 r+ A/ y! a5 w
, l0 V8 f4 [0 C/ _, P% ^1 N
PCB版图：4 }' z2 j; E& i2 t/ u4 r
# J5 d5 J& C) S3 `顶层布局图
: a1 g4 v% S) u2 K& ]9 M% I) S" m底层布局和线图 - e9 w# A0 [- Q0 x% q
3.2、变压器绕制工艺：
# @* U* a4 a6 [/ N3 ?4 Z5 X6 A# c4 a* F
（1）变压器电性及结构示意图：: O* ~! r+ v9 k: E& K
& B4 u) f+ }) ^: p
（2）规格参数：
$ Z: j, ?& A9 B% [% z" u( n- E4 Y2 x9 J) s& P' L5 P, r2 A) c+ x
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；- ^) O H# X! [
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
/ ^9 }- L% \1 X+ p3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
" j8 Y6 @ J- ~- ~$ I. N4）次级: 三层绝缘线
- o- _: c$ ]% ?5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质9 G& E0 F, E1 s/ `
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
) Y" o) ?0 |' L0 X2 a 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）)
3 { h* d1 P; G3 ~) n$ A8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min) U& a( u5 V& m6 H
9）成品要求:浸凡立水
! G9 k/ ~: }, v1 T; g0 t4 e$ _. v% i+ h+ w2 W2 W5 s8 M/ P: p. @
（3）变压器参数:
4 q. x0 H: n- R2 w: h: R( J' G
3.3、元器件清单：5 r+ a0 e8 ^4 B b" c5 \
' ]7 j3 O8 y8 s
! q% x$ J0 D) [, s/ r0 v
04、性能测评9 ]4 L7 w! A- S6 K6 J$ q- q9 n
( @4 Z9 Y+ T/ L% o1 j$ K# @" Y0 p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。
. j4 V3 ? Y+ G) W7 B# m1 h9 Q( U$ Q
4.1 输入特性：
: l8 z% `/ Y. Q4 J s7 ?$ c2 Y! v1 l+ Z7 t1 `
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。4 C# `# s9 k# \- c
+ c( \6 u5 U3 o3 h6 N表1、无负载待机功耗:( |( e; ]1 W; }4 D
2 P4 c s% p4 Z9 [- @% {3 T, @" }
表2、输出100%载下的输入特性- \* s) z3 I V$ D4 l2 d
2 A, k+ f8 j8 f% G
表3、输出PCB端测试的效率特性:8 J) ]) \. u& R0 c& Q, [
: e) M/ e7 c" V# e- U- [4.2、输出特性：, ~7 B& y( B) v( F* a3 ~" E! f
& F9 {: P! L5 e) @9 d T注：以下数据均为PCB端测试；
" F% @" [ Q- e E, O. F r* R! m0 j0 C- r1 X( K' E/ g/ A
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
: ]6 Q$ c$ l' O9 O) a% x3 {0 }* N/ O+ D6 ` f, F9 h0 O7 X7 N
4.2.2、输出电压纹波：3 V% s0 U3 r) q& A, C
3 V6 g+ T. N+ F& C
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" i9 O5 H$ {
( Q! {& d* x! l. b2 }- O( z
8 g9 ~; G* u: @7 l+ F纹波噪声波形图：: [" R: }/ e y0 D. J
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load 1 a! u8 u3 T" v7 [7 j2 K7 ~
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 6 Q0 O5 I2 Y3 P- `" L6 S
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
5 V) \& d* X. z1 h, b& i! WFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 6 T4 g$ h. A: Y$ |8 p1 R- i) k5 p
4.3 保护功能：
: |9 F6 h3 J' j2 t# ?, ^- U) K/ p5 V; k3 b$ Y i
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 |, n- T+ f, J, U% x
) B! q' r, n( Q b+ y8 F) I% y6 N4.3.1 过流保护：8 I( i/ ^$ x4 ?( j* X( q
D' n" K j3 {, B+ i2 f
% _% T6 a+ ^" k9 {# c, M2 }. G1 x, p3 e( z( y9 k+ u+ h
4.3.2 短路保护：
7 ~# ]: F% i, C s
$ L% \5 m" N7 l# m+ `& I功率计限流电流为 2.5A
* J& h! }4 z* `) V
" `; u4 W# H6 B
5 n7 B$ U6 E4 [+ K3 @7 i1 u) x! f3 |! P/ y; ?& d4 @8 f* Y
4.4 动态测试：
4 b- ]2 |, y" ?6 p
) v+ i; a& s: T$ M! g9 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。
" V. C; n9 U- t( l; a
' w' V- }( |+ L- e
& D3 P. F, w; ]: H7 @, GAC90V @ 5ms
+ r4 d2 h5 ?' s( n {AC90V @ 10ms $ J3 N; ^- D, C7 ~, f
AC264V @ 5ms
! o" }2 A1 F$ o! ]! `8 E) X: m; ] B9 ?AC264V @ 10ms 0 Y. A7 ~5 N) ^1 _
4.5、系统延时时间测试：) L! h, _! B! T0 O# \
+ Q( y3 z+ q0 j2 T$ P2 X1 @; x9 D* c
注：AC端、VO输出端波形图。/ F1 U/ {/ Y i( m5 P
6 J/ b7 \# }* t4 W8 x- V5 q- ~* Z" P& R2 T% {
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 0 d2 ]1 H8 w: O6 A/ {1 p6 x9 A
TON_DELAY @ AC240V，100% Load 5 S1 B0 [, W j- o' E1 r* d
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load ! X" I; Z( s8 f0 J4 \, y
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load 9 X" i% u: c3 k/ T) O
05、其它重要波形测试
$ H; `9 y$ \5 s
* [9 Y9 o" P% ]0 V6 G# Z1 g0 o: CDRAIN端、CS端波形图：
% M4 x6 G& e/ o( z* L/ V2 v0 D5 l) }- B8 e
AC90/60Hz，100% Load / i* c$ I) s$ j. v
AC115/60Hz，100% load 8 C8 g7 n7 K. c m) e7 j4 T
AC230/50Hz，100% load
8 [0 ]) s; w1 G7 m5 c" h* r; yAC264/50Hz，100% load
' v6 x' r. N' i& K, y( |3 f% { @AC264/50Hz，100% load 6267电压应力 ) `) C0 w4 [9 H3 g$ |
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
' X {* r+ h; l2 ~06、温度测试
, t r( Z4 y( W8 g) |8 B* o. `3 Y* f/ H/ U, F* b& ^" m
测试条件：40℃环境下输出2A测试。0 f. c2 X6 E7 c/ Q$ W# M7 H2 c
~. _9 t+ P0 f8 u( ?1 l, y07、EMI评估测试; ^& Z7 n! [- ^( `9 P3 K
! D1 e: T+ G! C% P' H- c* `- g
测试条件：
. |: p( h9 p( m: d$ |( [输出电流：2A 负载类型：电阻。
9 [% O( R/ |! ^3 f. h限值标准参考：EN55013、EN55022B。
s) U: F9 q' Z( Q" g- X5 O2 qAC230V 传导 L 线测试 PK+AV
0 K+ _( }# [+ P# o3 y8 n6 IAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
; c1 t5 c* c8 c' I6 i' G! JAC120V 传导 L 线测试 PK+AV
g/ ~+ V* r; V7 H. O3 ~7 wAC120V 传导 N 线测试 PK+AV
2 Y" B) z4 k9 q% u) M8 pAC230V 辐射测试 PK+AV
, [2 b0 c& Q1 }( m% i+ ~AC120V 辐射测试 PK+AV ! Y1 L8 F" x$ r3 n+ ]3 z
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 + _1 S8 k2 M9 |" F, |/ e
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
* s% g! P" x$ Y3 k4 p |
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