本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
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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。
" Q! J& n2 Y5 S3 U7 [! f& @. C! q5 t$ y# D$ A0 ]
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。9 [% C9 x$ B% d: ]
) O2 y* I4 s) V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：
0 G$ f/ U, U3 \' \9 \4 `4 V' A& b
' W) m# v" g$ Q5 s01、样机介绍5 L& i/ K( c4 M4 E# F" \. Q5 ^
& r* F7 ]( e+ l2 n5 p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。
4 @$ D6 D% j3 b; n' |3 |, m9 H+ i$ s. _" q' a' }
' `0 y; |0 ~2 @7 c/ S% F
1 u( d# A1 O0 T) W7 b9 v7 XCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 + T, e8 }: Q! P
CR6267SM芯片特性：4 X" L5 x* O/ A
R! N+ E' P! Q$ x6 JCR6267SM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。
9 i; }" J5 W9 f, c9 h- y2 b
7 A& W' r& E: I$ }& a( c8 C3 ]9 u, t0 mCR6267SM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。$ t+ J$ Z, l. Z
1 e% i- a# j+ @
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
$ c; K0 @# z% _9 D D● 待机功耗低于75mW+ F/ m4 c- z. {" g8 }2 U' W
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431 {1 N: ~ Q/ p* ^$ c
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出1 G) _; L q' T$ S3 z
● 可编程CC/CV模式控制
3 z4 z4 U, J+ u, N* C6 @● 高能效QR控制模式
' ]1 @2 ?' V# d& n# ~/ Y1 y● 内置输出线电压补偿功能7 F% |+ P% I; \/ L
● 内置初级电感量偏差补偿功能
, g0 x# S- J. l1 ?5 f5 ^● 内置全电压功率自适应补偿功能* h5 H6 K, L1 P# j% q
● 动态负载响应功能# z& r3 L D) e$ _/ T
● 内置过温度保护功能
) c- K2 a) z2 m/ T, o, }● 内置输出短路保护功能" x& U. o, R4 d
● 内置前沿消隐# F- O: M$ X1 B% s$ j2 |7 K
● 启动电流和工作电流低* ?' e, y9 V( P
● VDD端过压保护和钳位保护& [8 v9 {5 t8 W% M$ @- k
● 逐周期过流保护. ~9 @8 R' H* F$ t1 _
● 内置输出整流二极管短路保护
6 e' k$ p7 L1 O7 v: Q P! Q t● 内置输出过压保护功能; o' V5 G# a5 p2 C/ I: U7 W5 q
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
" L: s* _: E: w5 Y0 B ^5 d; O1 V● 4个引脚散热
" S! k9 I8 \ }% W● SOP-8L绿色封装
]& F' A+ \! {* q3 q1 e/ z
8 G+ `! u [% `8 G6 y基本应用2 w$ M# s' }6 g: }
● 小功率电源适配器
7 y$ J' |2 N6 E2 Z* X2 `● 蜂窝电话充电器$ P" t1 t3 E# J! N
● 数码电源充电器, d; X" S% @4 Y7 J9 ^0 n
● 电脑和服务器辅助电源9 ^7 s Q, S- a3 D% J# ^
● 替代线性调整器和RCC
2 l. q6 o D( i8 A/ W+ c7 K$ e% r% S* h
典型应用( g) L3 U$ B; \5 V8 f
0 y) D- j5 `1 }7 _
引脚分布
4 @+ e# o& X5 e8 Y: Q e) L$ c$ V, X2 g: b3 R7 ?0 H
引脚描述0 P9 y6 @0 z6 }) [
, \) p- s9 v# T/ bCR85V25RSA芯片特性： E4 f+ B) |: o$ x% l" B* d& r
$ Y4 n4 l: ]1 p% c● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；8 {+ Q5 G& W8 B' @0 }
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；, C* J! x& ?- G$ P8 i0 g
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
& g0 A3 r" T3 j" B+ B, W* N
: \7 c( T6 T7 J( h% \7 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。
) f. y% |) h, ]+ T$ b! M P% b2 u* f# @. _: q; _3 R0 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。
@, N& ]# g+ P* Y
+ {# }4 }. S* u) Q9 VCR85V25RSA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。
5 ~3 [2 `6 Y7 z/ Z5 Z9 K) i' k: Q" U( C
02、样机特性
' b! [5 ^8 A3 {9 o$ x+ y. n7 l; w8 O) Y$ D; W$ K% ~
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。" x3 ` ]5 i% O# p
; n, a9 P# T$ V3 Q0 Q, F! a! K2.1、输入特性：- A- [$ o1 g+ Z# m3 z1 x
/ B' X% U9 G) c) ]' p
2.2、输出特性：8 Z2 `! N+ @7 t) `' v0 w
$ e% O" u- Q9 d( ?4 ]0 T2 f8 U# D
2.3、整机参数：/ K: L; p: B! R: V" N i: P
4 n+ f, } y" P- R; ?) z2.4、保护功能测试：
) _& m: z; h( \8 x- F! `1 N: I3 p7 g7 O, x# E ?9 V
2.5、工作环境：5 b. G' ~) [+ g Y3 |4 b% n
" f8 _8 K8 E" _' J1 M4 j. ^
2.6、测试仪器
/ @$ F/ B* H! `6 W( W! ^! N% r3 X5 q9 M' b
" N1 `9 u" V/ Q03、样机结构信息4 Y& U) U& R6 v' D8 T, [ C8 j
8 L$ o' F+ `$ `
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。
: ], S& t: ^: m2 `2 M
\; I* P8 |" g6 q9 J" ?# N* [5 O3.1、电路原理图及PCB版图：
: ]- i2 I; [$ a+ o" s# h) N
- w2 U$ G V% b% y( p原理图：& p* O; D! C* n& T+ U# ^- g" N
; v! A% s, P' b0 B, m8 m
PCB版图：% j- q+ r6 U) I& |) o; M: ^) w
7 o3 K& r+ g. a6 [( U) }
顶层布局图 ! F9 K3 S' w/ x7 _
底层布局和线图
5 Q7 w9 B7 b% N9 x& u8 h" o, [3.2、变压器绕制工艺：* Y4 c& J! f U% v4 F9 j5 t/ }
6 Y8 N2 J+ g$ U5 g7 b* k4 _& x _（1）变压器电性及结构示意图：9 n. W& w P9 {. z
# d$ o. _5 I3 E% J0 \（2）规格参数：9 A, N9 }7 j" p; X3 r7 U+ h& D: ^
( u6 M3 n2 L' D2 e( M1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
; h3 i8 l' w4 h2）材质：TDK PC40 或同等材质；
) ^( \# ~& l; ]7 f9 R3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
- z0 [; ^5 |1 n ?1 L' D4）次级: 三层绝缘线
4 `/ x7 A z! S' G! z+ R# O# N5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质( r' W4 f7 w7 v* v3 A8 K
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；% \. h9 k: ?( S$ f" I; v
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）)2 R. V( \7 ~: a
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
" X3 z- s7 S+ |( T( F& r9）成品要求:浸凡立水( z- k) v5 _4 E. x
0 j" \5 c0 h- ?4 q7 ]（3）变压器参数:* g, Q N3 k5 Z' Z$ y, Q
+ P" o) k% K8 v7 N3 V! N3.3、元器件清单：
- t( S7 r) Y' [& v
+ A" E' w( X( A: c$ \, f& E+ M0 A. e% I/ p. k
04、性能测评: M, ~ x; B, C3 J4 c7 h! x0 A
; t, b6 j8 C$ K4 `9 d
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 j( ~6 T. f) B) M* c `4 l2 ]4 x
4.1 输入特性：
. f1 Z& z( d2 I5 Y, T, E0 ~3 {: W& Y6 O) }' k' E- w
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# z% h7 N0 q9 _
' [1 h+ e' ^5 L( v5 `
表1、无负载待机功耗:
: Y3 o( D8 B* C5 H7 h: H1 g1 C0 F! F8 i+ D2 }9 Q0 A8 g' H( i* S
表2、输出100%载下的输入特性
* |5 D( _3 G# H* @; I1 S5 G
. x! t+ k0 r+ v6 c" o# v7 |& V表3、输出PCB端测试的效率特性:
$ G7 E8 W+ p! t& y4 S4 |; D1 A8 I
4.2、输出特性：3 R& m, d a+ f- O* Q# G
7 I# G6 t; _ P
注：以下数据均为PCB端测试；4 h+ D4 v5 _: Y/ B3 J
- [5 ^+ ]7 l' u% ^* z9 w& ?, g0 y( l
4.2.1、线性调整率和负载调整率：( L. q2 m5 Z5 v0 y2 S- O/ V6 D
2 |- Q8 D5 [7 p3 j( F$ x4.2.2、输出电压纹波：+ d1 b9 ]- i8 h1 g b. j
+ a( A- P; z1 j( V# `/ c4 q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。7 H1 [2 L5 ^6 J( @. w
1 r- u O) J# F! G+ h
; c D) V3 _+ w/ }纹波噪声波形图：
0 _7 f* f( h( p+ YFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ) v4 J( J& l$ A4 ]
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
3 }: o, t) B" u$ ~1 bFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load # x6 w4 \. B. _% v8 u# b" {
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
/ B9 U; E1 S e1 A- X; k4.3 保护功能：: @, k( T( d3 J" e% o3 t0 }
+ {6 v& U8 x6 ?3 v! [' G& i; K, \6 ]以下涉及过流保护、短路保护的测试。
6 C( [/ R* X H+ [) e! \0 V4 j' r6 I; M% A" j3 i' K* Z
4.3.1 过流保护：5 @8 f, ^& i7 S. m% L& F0 B, z
& [: I m( n, l' V) G
# P2 n; @* y7 h) U5 _) p {
+ O. ~% B/ O: c+ r3 r2 j8 g& o9 ^4.3.2 短路保护：
+ ]3 n( `( n ]1 C0 w
+ w- M0 _7 Y" a5 u6 S* k功率计限流电流为 2.5A
% ]& b- J" W+ E* l L
& `- p1 F4 P8 o2 e1 l( ^9 c4 z+ h6 {1 n! o! P
# L- a- Q7 R* q( J) ]& Z7 F* ^! x, k4.4 动态测试：
' _; p" l* C. |( b' V
# G$ i3 s, T2 @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。- p ^, A! Z& f9 Y% b
- z" m2 j' W: N% |/ S2 A* N
: N% E1 ~1 r9 O/ p- Y) _; p" {AC90V @ 5ms . Y5 c' ^5 n% C9 Y/ O7 ~5 N
AC90V @ 10ms - v* W9 ]* v$ W! m# f' }
AC264V @ 5ms
6 r+ x" a2 E" m& @" P% T& s$ XAC264V @ 10ms
# \9 Z& l. R0 q9 z4.5、系统延时时间测试：
; t* v* e8 @/ {, Y& X0 h W+ t- i! j. R5 i6 M
注：AC端、VO输出端波形图。
; u/ h, B, N. w' z! Y: i) i2 k; p1 D3 {6 F4 c! t% g' Z# P1 x
# s3 Q- \4 x6 ^+ M, N* o
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 0 U$ v5 A ?1 D; {
TON_DELAY @ AC240V，100% Load ( a6 ~ x: q+ n% p, i k1 n- g
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load " g/ o1 g8 G; G3 a
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load / s( v2 u3 z: p4 p1 j
05、其它重要波形测试& l- N" q; o6 W$ d" g
5 P+ w! x7 S' J
DRAIN端、CS端波形图：1 T- y% m% }; ~: q% \* R) V8 z. [
3 B" w' {" ]7 j4 P3 D/ P; a5 T' iAC90/60Hz，100% Load 7 X+ }- G, M5 T+ M
AC115/60Hz，100% load / x+ I5 {- Z( k | z
AC230/50Hz，100% load 8 [- M; @9 @! ^) D) B
AC264/50Hz，100% load : H! j2 m/ G* Q4 a6 x
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
; u) `& F7 e4 z) f& D( f7 b$ i; D* ^AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
. Z3 u7 x( F2 t. v06、温度测试
2 ]8 e0 s7 N3 `, ]& x* o9 B4 L( B! _
J9 [# ~! S, k: s8 E1 Y测试条件：40℃环境下输出2A测试。( p$ n# `2 L. c9 J, n+ V* |& J8 K
6 k3 o) v# W" }- ?( n
07、EMI评估测试
# D9 w' M7 U9 i1 C9 N. |- L! t* d/ F6 F
测试条件：. R- o \1 `1 e; x5 U% `9 E* f
输出电流：2A 负载类型：电阻。
& b+ C1 u3 ?" x限值标准参考：EN55013、EN55022B。% S' t. N% G h) @
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
7 H% T$ b; i4 g j s/ w4 uAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
/ Q$ d. u/ D! CAC120V 传导 L 线测试 PK+AV + L4 l; `; @! O5 T& i& o+ q8 b
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
& y! p* d& F. p" @" X; i& Y, Y& @! e- BAC230V 辐射测试 PK+AV
; @) l! b5 {0 p; I; tAC120V 辐射测试 PK+AV
$ ~3 X' f' g/ Y5 RAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
" l: P9 o, E+ _& j9 _7 PAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
# u, Z6 t0 _ y% Q4 F& l |
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