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。$ }% @, f6 @) i2 }; d0 u t
2 x" e# Y4 g* Z: p7 I, `
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。) b3 p& k- Q8 H5 x' Q. B) j5 f' ?
) s/ q# A1 H: I6 M/ l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：) E. v4 ?1 {# o0 P* I
0 H& n2 E$ m$ [2 s4 s9 g4 {01、样机介绍
3 x9 ]* R0 O4 v& z3 S4 A G& i
9 b9 ^: W- j9 K# c: d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。" D3 E& X6 E& m E$ M
R- i7 F" e# S/ ~' n8 _: k' ^+ l# u: r5 B
/ @+ P8 k" `( T. Z3 e) m J H, m
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
( m: l; c6 U' d. jCR6267SM芯片特性：
) o, m3 Q/ w2 y( _* `, W# X/ e) l
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。+ Q2 @7 \9 Z. \2 C. z
) y: ^. w# ]0 V9 I- ~9 J2 q, M; I5 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。! R( |0 {3 [& k/ {
1 B4 S- n: ^4 e3 F/ 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, _. k' I) i$ b, R1 z● 待机功耗低于75mW& R+ S u/ @* s9 @7 q
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4318 h1 v8 s9 I% h) U. b' G V
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
1 h2 A: M+ t5 j● 可编程CC/CV模式控制, }9 ^3 I, w$ I. x
● 高能效QR控制模式
; w$ Y, W+ K5 z; u: g/ Y2 s9 M' M● 内置输出线电压补偿功能8 D( q7 I! P- V$ \7 t+ h6 }2 m
● 内置初级电感量偏差补偿功能
* I& P( r, R9 Z, e● 内置全电压功率自适应补偿功能- m) b( J9 Z8 J/ g7 H5 s
● 动态负载响应功能: c3 q/ e, N2 e& B4 P" z% |6 b
● 内置过温度保护功能
! J. C' W! x, a2 C7 q' E● 内置输出短路保护功能6 M+ W e! ^; A6 w" R1 {; T
● 内置前沿消隐. ~3 | C* b- ~' g* r" j& W V
● 启动电流和工作电流低' e% J5 N, f5 W( p
● VDD端过压保护和钳位保护5 W' i* F& E+ }4 H
● 逐周期过流保护
1 E# m6 V8 B5 [, E" T( K2 a● 内置输出整流二极管短路保护
/ G( ~2 Q* W' G: A1 b& y# {9 l5 ~● 内置输出过压保护功能
# \, o b% W" l5 C! d0 b● 内置所有PIN脚悬空保护功能
X& l7 B: Z; m1 x● 4个引脚散热; q: p0 ]8 W) n/ d9 E0 I
● SOP-8L绿色封装9 R1 e9 ~3 [$ | _: Y7 c
) g; ?) a4 Z. M, T基本应用
% o. f: D! l/ k9 b" ^ a● 小功率电源适配器
0 ]+ p3 V% R' o● 蜂窝电话充电器4 u& H( P2 n, @. X" [/ g0 }" M
● 数码电源充电器
" r8 `. |* N! |! G) T● 电脑和服务器辅助电源; h& I" K* K0 w8 F0 X0 u L8 q7 g
● 替代线性调整器和RCC) W) h4 v. @4 `- P3 ]" R
! Z- f7 I1 h$ a$ S- n: P. v5 Z
典型应用
$ h4 w' ^5 `# ?' `( X/ J
# m4 T) \2 N: v" x& E3 _引脚分布
K1 y0 U) I& u7 ^# _4 e5 y: J" m& t9 n! ], t& B
引脚描述
4 L6 n! Q3 \" Q$ L% q+ y3 {4 B1 ?4 ~+ F& g9 J
CR85V25RSA芯片特性：
; r8 |' G6 |1 A% P9 j1 w# m1 ^: o
; D3 u7 A- S& K* L● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
$ X! f- b3 t6 {6 j● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；% R3 }4 l# V. O1 M
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
7 a& w5 y$ j" Y- U8 b& `1 Z2 D2 _! Q$ K* B
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。! x0 s& y! x* }2 q$ [
9 w. b7 ?+ f) b1 o2 o/ x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。
/ |/ G2 v% Z1 M! P) Q, f
/ _* u! I, i2 x7 l* [. O; M9 @; P' cCR85V25RSA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。) S% Q/ y4 s4 X: r& l3 t5 N
$ Z2 a$ R: t( @8 K* k6 n+ C5 I) }
02、样机特性
# }2 ~, y4 d4 h7 a3 q' V# n W5 D- u4 M* G0 b
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。
; a8 @! H* Y+ f% D$ G, p; [* \- Q( G: @) P8 U, L& B
2.1、输入特性：' m+ D! a5 F- i8 ^" u
' x1 p' p; d( k7 a. Y( U1 J2.2、输出特性：
' j$ u7 T% b" e) U( Q- q# U
. o, Z. }$ }# {6 n* x, i2.3、整机参数：
& h6 r2 |; g& E0 l" M- P, Z' y
, a% ^) ~: o N3 _1 C9 ~+ R2.4、保护功能测试：
7 y- v! {6 I* ^# b6 P$ v
' f" t: o$ N2 @5 G. O$ x" q3 f8 q2.5、工作环境：8 N% i$ O8 ]: }- P8 F8 {( g
/ g) @% R; R7 W/ V v% A% E7 O2.6、测试仪器) \: i2 e6 i; a0 C- y% e. v) Y
- e) N6 L: H' l
8 I+ M1 \! U* q% d; U8 O03、样机结构信息
! y J, }7 l; ?2 T. w/ r3 z( t* @ v8 G. {) |$ [
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。$ v: c! W. ]& {/ i
) a# Z5 x! f8 M3 S7 }6 Z7 i: @
3.1、电路原理图及PCB版图：0 K$ D* \: | s+ f
4 }# n, R) e$ I6 \2 |4 @
原理图：- s& ~% J% k% B0 N& X8 E2 f/ c2 Q2 G
. [" p8 c( T d2 OPCB版图： L' n8 Y) {: `
% F3 _+ ~" {% f- c3 }; d顶层布局图 2 A: T" T2 _& I8 p
底层布局和线图 - y& c/ v& ?6 I5 V* \* g
3.2、变压器绕制工艺：' d8 X2 d! a9 R5 i0 ^5 P4 c
* W! H3 N! H& g5 e（1）变压器电性及结构示意图：
/ A# r! u+ u# u6 ^) x5 D& E' b0 @7 R, `# e- v; _5 {& z
（2）规格参数：
* l, q; w* L* B' d* F4 `; T
, V8 f4 ]* X5 `4 v' ]$ P1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
3 t$ Y% W* ~* p2 w' D0 s% D2 U8 O2）材质：TDK PC40 或同等材质；
1 P0 c) W4 @- o8 V9 e! N, F! ~3 l; |3）初级、反馈: 2UEW 漆包线0 w1 V3 }; t2 p4 R E
4）次级: 三层绝缘线
( G4 I, C8 b" P& } I+ f5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
. h) p0 t) f7 t7 H- W% r: A+ H6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
: Y+ `3 {5 [- j A9 N+ m7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
. L5 G" H" }& ?$ E6 ~. u4 G2 p8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
4 W! x# S7 x* \6 \" x1 `9）成品要求:浸凡立水
! [/ \0 D& _4 s: u2 L9 j2 m4 T3 Q- x; `( }
（3）变压器参数:
8 O/ ?' m. B# C/ q6 T
. \: j( h- H! k! J0 A3 M5 U; ^3.3、元器件清单：: n: G4 `% W# r, t
% e( J4 }* l9 }5 e) T! R; O
' ~) O; E5 _5 ?& e! `, A04、性能测评
% J5 @/ S- S8 [% @0 B* p+ Z" R
! k |5 Q2 M* P3 d H0 r: ~+ X2 `* Q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。 i5 B6 n7 Q+ _' U+ S! M( d' ]. V
7 K. k6 H% N; O$ L& R4.1 输入特性：. @% ]% u6 M. m
S, ~4 j0 f+ U1 @2 Y
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 y. J) w* V8 E+ ~) R. f2 }' E9 F* K
表1、无负载待机功耗:
/ D+ _: F& [2 c7 F7 J& Y; V4 W6 r6 {2 c9 `% W
表2、输出100%载下的输入特性
% C. K3 T" _2 p5 I$ w& f9 D8 t, H1 o9 [* W0 {
表3、输出PCB端测试的效率特性:2 _% _3 _2 v x% m! h" _3 V" A! l
* B, |& q, v) v4 z! [4.2、输出特性：
% q, K8 `1 L: ~1 O' N3 ?1 U4 i$ ^/ R7 q6 K0 X( o/ J$ L, n+ p& p
注：以下数据均为PCB端测试；3 T. {$ V" q0 J1 e9 i
; F: r8 i! v& u/ w$ f; |4.2.1、线性调整率和负载调整率：1 [2 r s% ~7 J! M2 P$ i: z
" c, u& E" U# S, n( K1 P6 j" S4.2.2、输出电压纹波：0 K; ?7 v8 V( q" Z
3 f4 P& t% y+ P& I0 Z) g
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。
/ }* f7 h4 Q3 z C) h( f6 b; Z
. e* a6 ^9 q2 H$ S5 y# P J* t8 K: M) W! S, Y( p
纹波噪声波形图：
" L, G3 R; ~ ^" u, j% h" V+ hFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load 2 ^8 S7 N+ [( n2 K4 A
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
: B+ ~$ [) G* b0 m2 |) G# [Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
) M* h0 u+ d' K6 [+ Z$ BFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
, P: \' @+ M7 y4.3 保护功能：
& J7 i' G* u! x% C: ?( }4 }
) M5 ^0 B, v6 ?0 [$ h M2 Q以下涉及过流保护、短路保护的测试。* p5 x2 J! A0 K9 f
( T% D3 q8 z* L0 h, P! I6 G0 r; Q8 c
4.3.1 过流保护：
0 y. k/ q- i3 H2 u7 K2 q1 U s) ~4 G
3 u: _- l) b4 O+ f
6 P5 G3 Z) |. Q, d& ~/ k/ x; t- b v# u6 P6 ^, z" L; q& @2 @
4.3.2 短路保护：. y0 z1 I L; { o! G
* z# S* j" ^2 a4 w \
功率计限流电流为 2.5A$ l2 [8 j& h& {7 z% _2 e3 \
2 _' y- R2 {9 F# R+ m9 K
7 B7 A5 x" i% Z1 O# k& K
% \$ _6 [9 B0 e& A- C" h4.4 动态测试：5 v3 I9 x8 _* r e/ P$ z+ b! v
) }7 v1 i. j6 Y& e% \* p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。3 ?9 }0 u" P& X2 {0 a
0 q4 Y9 O: w' K; x
$ |: X/ |$ q/ K- H" b, p* J. ZAC90V @ 5ms
4 P( Y' R# c+ k1 n/ ]$ p) l5 cAC90V @ 10ms
" o! j4 ]) A7 O) }3 HAC264V @ 5ms 6 d5 Y l# z1 j& Z
AC264V @ 10ms
# o0 }$ G- `0 V* g1 P2 V4.5、系统延时时间测试：
! y+ {4 f) v. n! t( K
0 z; ?$ S3 v1 q; L4 w注：AC端、VO输出端波形图。" ^1 ]( b7 o2 W* t/ x2 k+ ?! n
# ?5 s+ ?; W/ R. G5 r' l
% D8 j# C/ M: F' DTON_DELAY @ AC100V，100% Load . M$ z+ ]) Q( r+ H i& H6 G7 W5 u
TON_DELAY @ AC240V，100% Load 4 x3 N2 X5 T" f4 ]% N6 j
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load / ?3 s5 E5 E! q" c! {2 \5 l
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load
5 \8 M: }9 a( K05、其它重要波形测试1 P1 L" |, j- A' }/ _4 F, V
. A& K% P! z; x( K& I& T* ~! GDRAIN端、CS端波形图：$ o: o( I9 ~/ Z
: D8 p6 U, \3 K, b% dAC90/60Hz，100% Load , k o% H- E( ~* |, u& O. x
AC115/60Hz，100% load
. c' D/ w( G+ j$ A. OAC230/50Hz，100% load # }: Y1 p7 e, n3 m
AC264/50Hz，100% load
2 J5 b# W4 B0 w3 v# M& ^/ qAC264/50Hz，100% load 6267电压应力 * Z) A+ ~1 ` n, b( S+ O* E
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 3 T @; A) H% c/ Z
06、温度测试4 o) H3 E! E& E/ p( O
' D( a# b8 P6 L1 g, l测试条件：40℃环境下输出2A测试。0 E+ j; X: `6 H5 y
$ E2 B; \% T/ o) U+ Y; V$ g) u
07、EMI评估测试4 x; a! U9 J4 O( s$ l/ E% F
! \0 O2 |6 C" U$ T% j0 Z
测试条件：
& [3 z# i, w" `7 B2 f/ Y输出电流：2A 负载类型：电阻。
" z2 i5 [0 V: x4 R限值标准参考：EN55013、EN55022B。
9 M! w/ {1 _8 ~3 B# L a& XAC230V 传导 L 线测试 PK+AV A1 R. d7 A7 K/ s5 X
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
5 W5 D7 y% G {' AAC120V 传导 L 线测试 PK+AV
( N/ H2 M ?; e# r5 c: K& TAC120V 传导 N 线测试 PK+AV : N3 o$ L2 D$ ~: t
AC230V 辐射测试 PK+AV
& d# V7 u# X+ t7 VAC120V 辐射测试 PK+AV 7 o" Q" n2 I" L/ l M: v( F/ M
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 % V( f/ |, u( q1 U4 R
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
6 C* J+ b0 `8 q! \- m$ ^0 L- E |
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