本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
# M& Z# U$ h3 v# C8 o$ w* A" E3 h: d& R/ v
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。
7 F T }: z7 S Q9 Y+ H9 w/ m" X- c3 l8 z G, 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。$ @' R7 Y' S3 G. X
5 L% b% U$ g; S8 o3 p4 d
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：
$ _" v+ b' J9 ~! i, \. l1 @ V( {6 [$ T8 l
01、样机介绍- E+ Y' t8 h! ~- ?4 u3 k. r* {
+ a: \ A0 u/ {8 c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。
/ E- s! P& b, b: i# f" E: U* u' l
5 Z: h# g9 S! B
}* G+ b; p6 k' q9 Z/ H/ k: @! G) z& K+ V+ {' K- \
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
, {$ B6 f e$ \, RCR6267SM芯片特性：
* R, ]. K& r; t7 T; C Y) S* I4 {* W" N/ V s; V5 P: \ m
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。5 g& j5 L+ V" t! H* U
* r6 d( V3 H$ D2 Q3 C+ z. u+ sCR6267SM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。2 n! I0 ]5 E: y5 `$ y
. A5 @" E2 C) Y2 V% V' l) K1 Q( A● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
+ g9 o' l: z8 {% W% J" Q4 S● 待机功耗低于75mW
) U! n" ^# s( P8 g. s$ m● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4316 |! N2 b, t0 d3 r
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
' r4 N3 P- S4 r$ X3 d● 可编程CC/CV模式控制9 `# a( s0 t# Y
● 高能效QR控制模式
- H+ Y( j0 |+ P● 内置输出线电压补偿功能
! D: L0 |9 e3 X% m: `● 内置初级电感量偏差补偿功能( A- H0 o: J/ P/ n, d- m
● 内置全电压功率自适应补偿功能0 ~8 K- A$ B H$ E2 q$ O
● 动态负载响应功能# ]5 Y' E" Y6 y$ @5 Y* q
● 内置过温度保护功能6 ?; T$ |& N: g, Z, q+ C
● 内置输出短路保护功能
' K, l$ P' r' u/ m A% z- n0 ?● 内置前沿消隐) @, [* M( D; Z/ r4 x8 P: ^% J+ Z
● 启动电流和工作电流低+ Q6 ^0 z# x! G) O
● VDD端过压保护和钳位保护
( i d+ Z0 M6 a" `; l● 逐周期过流保护8 G. F# t/ Q* d2 o" t% P
● 内置输出整流二极管短路保护, |/ \# U: I# M( @
● 内置输出过压保护功能$ H% T+ `7 Q; D
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
' _1 j+ ] X5 X/ X● 4个引脚散热. j& a1 V- ?" N% a) l% w( J
● SOP-8L绿色封装
5 q; S1 k% z* b0 @9 d1 h8 J2 e6 n6 Y
基本应用. R0 Z6 h# y' v, p+ `; e
● 小功率电源适配器
$ n4 X9 n% m4 f6 I; l● 蜂窝电话充电器' ]" X$ V+ C. @) ^) b
● 数码电源充电器
/ {( E: M3 \ f● 电脑和服务器辅助电源4 W$ ~! t* |" ]) S3 {) \; G
● 替代线性调整器和RCC) b" R. t' ~5 a0 G% |, x
9 f( I( K$ h5 W( \" }
典型应用
5 o3 Y2 @- r) L% [7 t- ?; g* n! ]$ F# I8 u
引脚分布
2 o w$ @; U/ C$ _
; u) u* p# R" T5 z引脚描述# \% r6 a- n* F! T, b2 e! b' H! O
( p: H6 S. {7 N/ C4 C ?" `
CR85V25RSA芯片特性：* P; H8 v% f1 V/ R
0 P, f6 d8 }9 K% N$ {
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；6 B& q# _2 [$ G: ^
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
; |) x* `( f/ T7 d" ~● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。& L( p* E$ ]& G# a# x- u
5 U1 z5 S/ M: r& u+ r0 f* I
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。& m- \8 @8 B+ U8 q, `
, u0 @2 `* R. ~( 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。
# h( E! X3 j7 k( x: c
" G j% e1 `) ^6 v) zCR85V25RSA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 x3 i3 x$ }8 u
* ?. o6 m0 o) n0 X2 o
02、样机特性
W" h1 j* w6 d A, T: N, h$ r
5 }6 n( w% o' D" } }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。5 s5 F9 V5 a4 \, _6 q8 l. \
r, r1 U8 d8 I# \. P" P
2.1、输入特性：
) ]7 ]% _. O. T6 a+ n$ h& z' t% q& J4 r$ X) C ?
2.2、输出特性：
( p0 m) L1 Q$ F) p
" ~/ E$ m# O. |" n2.3、整机参数：
# ~; D% O& | M! f3 P& c
3 G& r- K, I5 u, X/ n1 R' q/ [2.4、保护功能测试：) w* ~& o- x- \4 y% c5 g
1 G& b: h" ^& Q7 F$ J2.5、工作环境：0 q" W; h6 n6 w
# l' z. s' C7 k
2.6、测试仪器) n( V$ w0 s* t0 ?
" [4 j0 d8 R' ]" a5 S6 j& G
& v5 O3 B4 f9 k0 F% L
03、样机结构信息
5 H _, l: E! B M" ~5 r* P7 S+ N
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。
1 A) I6 F; `' Q. H9 C
0 {# O: A$ z, ~$ Z$ n3.1、电路原理图及PCB版图：0 b1 `% ~& I4 K0 u5 k% p
/ X7 a3 r8 L. U1 F原理图：( V N& q$ h M' s) J6 l
( P0 H% G" C- i
PCB版图：( {5 J" A6 u3 ~9 R; O( q, X' ]
: v8 w0 ~$ u; W, V) R$ u+ l' O
顶层布局图
5 h( U2 }$ ^% g6 U7 J: |底层布局和线图
! L( Z1 R" l. g1 A( }0 D3.2、变压器绕制工艺：; s+ H1 P: H+ t+ c
* i7 O: l r9 h9 s7 I* `" \# I
（1）变压器电性及结构示意图：" Y' ?2 M0 T) E x4 O
3 k! _# O K; e7 y i（2）规格参数：
, y2 R* V; V. i: J
7 ?! v5 Y4 g% t) @ P6 O6 r1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
+ ~# q: F# Z9 j& w' H. k2）材质：TDK PC40 或同等材质；! `4 v4 N" o* M& e" G
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
* n- [! I+ W. a4）次级: 三层绝缘线, ]+ W) W" V! D1 ~3 P0 @9 X* B
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
7 f" }5 y2 l( Z/ f4 w5 i' l3 R6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
1 d. I. t. x- c. f8 D# G" J! t, T7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
* n: R$ a. {( q/ b% u4 d8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
2 `8 \2 ]% |0 Y4 e9）成品要求:浸凡立水* H, V9 w1 _! Y! j+ _! a
+ o! ~4 c- W5 S4 h（3）变压器参数:; [2 n; r! X. D% c. A5 _; Z5 ]- |8 F
0 D7 C9 b: }; A. l4 C J3.3、元器件清单：
5 \" g* \6 Q( h, b9 ?. A6 _$ { `; R' L% y) N, P
0 z* U \( Z1 V# L2 w7 J8 s04、性能测评6 X$ w6 ^$ K$ s% K! u
7 ?+ J. W# o/ R- \7 N$ x8 }
本小节对工程样机的输入部分、输出部分、各种保护以及一些时序进行了测试，以下详解了测试方法及结果。从测试结果来看，以下各项测试均合格，能够满足大部分客户的要求。
" y5 f/ A# e7 ]' U/ G
2 M! `' B$ I/ w4 t: H1 P! T4.1 输入特性：
# d z5 ]6 V% T, A7 v
: j& k3 M8 S6 \1 p) `本模板经过在不同的输入电压(从90VAC到264VAC)和不同负载条件（空载和满载）下测试，得到待机功耗、效率及平均效率。1 i8 ]: @# k R/ }) a
3 s1 S3 \1 d* ~$ m& J# z- z
表1、无负载待机功耗:
( z {- V8 y1 e) c6 D
3 J, B T6 d% G1 H* A表2、输出100%载下的输入特性
+ x/ [1 N1 C! U- w- s9 n Z" m; E+ B9 [& v) }% h! a
表3、输出PCB端测试的效率特性:9 i! t: t: ~6 U$ f0 J. e1 d
2 q# f8 J6 [: A4.2、输出特性：0 c0 t0 ]' n) V( O. O \
/ f7 ]2 }+ d' _) L9 l) w
注：以下数据均为PCB端测试；1 R3 R5 ^& ]7 V. K) o
% z, N7 n! X1 d- V8 }+ B
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
+ }& f) d. `9 w5 e( _2 q" a0 i! }0 j& n- g( c1 o* j
4.2.2、输出电压纹波：0 w6 u3 l( ], v. v( L6 G% ^7 J1 y2 ?
" ?2 t+ E8 w& k* }" W' B' Z
注：纹波及噪音在10cm线端测得，在此线端并联10uF/50V电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。
7 T" @" _& [4 Q7 M* b
8 x) A. _# G0 ~& ?+ z8 _( ^% G& v
纹波噪声波形图：; B* a/ u" W9 A# C2 T' I7 ^) V
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
( W" Z2 F8 T$ }# v6 L9 r. tFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
& h; k. @: C6 k3 CFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load . b$ a6 [9 E- }5 G/ {/ M) b
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
# c9 C: E0 f- k+ {3 }/ f4.3 保护功能：5 J8 d0 N" z% O% `0 Z2 m, h b
: g( v& E8 l3 ?: y# C, k% C
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 | ~9 `9 T5 K: \) d, g2 h7 o" z, k# g
4.3.1 过流保护：
/ z) N( S2 S8 v8 l8 @
; s- ^4 H" ~, ^& ?* y
6 m3 X8 Z& E8 ?
* S$ w! l9 _7 a; l t% I/ c/ ]4.3.2 短路保护：
; `5 Z/ b" B4 n" K9 l+ ^, @; B& P( c, ~" q/ Z$ D
功率计限流电流为 2.5A
# T" ]% v8 ~: n, t1 y D; ^. G6 p& p+ O5 u; B4 s+ D! t% j( _
" q2 o k& R/ H/ C5 V& g( \( K3 g; E
2 w# `4 F" c7 K( h9 ^8 Y: l8 j4 f7 Z
4.4 动态测试：
; } u" F: H; x z3 F# k! s! I
% H$ E( E2 U( }9 e2 {- @注：输出动态负载电流设置为2A持续5ms/10ms，然后为0A持续5ms/10ms并持续循环，上升/下降设置为5A/uS。: ?4 f G9 t( u6 X/ U
4 U# ?, n: F' a9 j
* {# P1 z4 _4 ~/ @0 U
AC90V @ 5ms
% n3 N. P6 Z: S+ S% V4 ? E. AAC90V @ 10ms ! J5 M- W/ j I) N
AC264V @ 5ms
& v1 B4 a$ u+ Z p: K- ?) Z9 j- ?AC264V @ 10ms - z+ ~1 Z7 @- _/ B) r
4.5、系统延时时间测试：; y& s# N9 l7 v/ s5 N# h* J' A
1 \+ j9 B7 ^4 H4 Z: r1 o注：AC端、VO输出端波形图。0 I) i( i7 P5 p" u6 s# N
5 E" o" p! d n _
0 ?, R4 x( ~0 w! _8 \TON_DELAY @ AC100V，100% Load
, O8 I4 ^# W: Q( \& mTON_DELAY @ AC240V，100% Load - E% l, t+ `& V) Z1 E* F5 r
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
" n- T. ^' i s. k- e/ i/ ?& K! wVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
2 M! s" F* f! Z+ x! W05、其它重要波形测试 z9 Q) D! Z- k8 o
) s( [& t3 C" H, e; H& h# G
DRAIN端、CS端波形图：, X7 N+ U) G! `
+ j+ h! ?5 `: J9 _# t" z/ Q5 m1 o
AC90/60Hz，100% Load
- o$ L4 i1 Z& j- T t) Q6 t7 Y' }AC115/60Hz，100% load : Y1 K; Z+ [& I2 Q- v& y
AC230/50Hz，100% load 0 z" R g2 O* G3 c
AC264/50Hz，100% load 5 P; L, \" r+ o& B. P) u, f
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
' |- e% V2 J' T- R$ f5 d8 b* x, `AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 / R! Z6 p; I+ M7 }
06、温度测试
- T" c# T! ^7 p1 v1 F4 _2 @& V7 I7 e+ X8 ~ j, E6 V: N N6 u, ?
测试条件：40℃环境下输出2A测试。9 J" x% b" k2 l. S
. B' L, j8 y3 L, S4 A07、EMI评估测试" \) c; V" ]" U3 @
( O8 ~7 w) Y n. N5 _
测试条件：8 U& y1 X3 h3 b$ H( l
输出电流：2A 负载类型：电阻。
8 A; X3 e4 {6 A+ h3 D! q" z# ?6 z限值标准参考：EN55013、EN55022B。! K/ _# q4 W" ~8 w
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
+ v, P) d, P8 `8 A# _# uAC230V 传导 N 线测试 PK+AV 6 [9 o" }0 {1 W% e! q# q' {
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV % o6 e7 ~8 z# U. F
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV 9 r5 w: v- y, W4 x) \1 N5 F
AC230V 辐射测试 PK+AV
& _$ K6 Y( J6 l5 B' G) X: hAC120V 辐射测试 PK+AV ! Y+ j5 M R% R2 Y( O; U' r- {. R
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 , o7 q% n0 g7 }, h _( H
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
9 O. G0 `, v4 ? `' x |
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