本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 2 S1 {: F+ g; q4 q. u" ?
8 C$ k% i' k$ X' x5 J
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。0 c/ x, c3 C7 q6 M, R, [# {
\& C+ M8 r, T7 O$ \4 }! ]4 u' O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。4 T: I5 q6 O& _; p/ J$ Z/ J
: r- s' [7 H1 z+ P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：
. }, x9 n7 Q2 q/ D) b& a6 G$ y/ g1 _8 r" K
01、样机介绍/ h: k- F' N; R* O5 r- N+ C
4 G' {6 B4 J$ s/ b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。
* k* G; W# d7 j8 p# K5 ?3 a" N: k
! g" |' |& O) X g1 c, T/ B
% Q5 j0 k% }' V
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 6 s! N$ W) E* H
CR6267SM芯片特性：
% D3 S, I) s" @9 D
9 y+ |4 _. f% z: A, @$ ICR6267SM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。1 x+ k6 I1 e: z. F( d) G9 H( m
4 U9 I, O' O# h3 J: E, |CR6267SM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。7 Q1 y2 ?# r- G2 r7 l; k
1 U% c4 X9 |& I; J1 m● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；1 w0 F7 G& f$ F0 D- o t& Y
● 待机功耗低于75mW) I$ Z l9 `* V1 P
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431$ A( g/ R$ d7 A+ N9 E2 Q7 `
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出5 K: Q$ a4 m- d; G4 S9 x7 @
● 可编程CC/CV模式控制; _) x% X, A/ K/ a+ v
● 高能效QR控制模式
# ]# K8 ~1 y! ^" {& x● 内置输出线电压补偿功能7 w& {+ L+ s! K8 \% G! g- M
● 内置初级电感量偏差补偿功能
4 k v2 B- k& D3 L% }( ]4 b- c● 内置全电压功率自适应补偿功能
1 b* i$ g2 F$ K● 动态负载响应功能1 F( B( s! P* b, I* u: E
● 内置过温度保护功能+ `* [1 v+ |1 U8 ]( O8 |
● 内置输出短路保护功能
( w( M8 E' t$ [9 M$ C# e- ~. H$ O7 r● 内置前沿消隐
. S% O( v: `9 x t● 启动电流和工作电流低
3 ^7 Q H/ u9 L5 L- v● VDD端过压保护和钳位保护
, S! \, L/ y' I' R3 ?; N' E● 逐周期过流保护
7 K7 U) d! w* c# X● 内置输出整流二极管短路保护
1 N- N( t& x: H! S3 c# J● 内置输出过压保护功能
4 f$ v" L3 D6 F: K5 n$ \, k● 内置所有PIN脚悬空保护功能
% ^& C6 L# d4 n* R( o$ Y/ b5 W● 4个引脚散热
$ S9 u' m' v; k● SOP-8L绿色封装
: `$ \3 ^6 }7 }! t* j
- c- _1 D! x! g& @) M9 C2 n. ]6 ^& M7 R基本应用+ H! }1 U, ^# X
● 小功率电源适配器
2 B3 z1 G$ q- N% K● 蜂窝电话充电器: H. o# J' S! y* a8 r
● 数码电源充电器
; H8 a j4 n- E1 i: q" J● 电脑和服务器辅助电源
b% q) K6 V$ D● 替代线性调整器和RCC
1 v+ {% r& i/ C% u8 @
- A/ Y) {5 L+ t# w+ x6 H典型应用
( J/ ^! t' Q4 N4 X3 e2 s! P4 w: I; M: c* \' K& z# T
引脚分布8 J% _# E5 i4 l8 j& Q. T& q6 ]5 u( b
6 S1 Y- X* Z: T# B9 h
引脚描述
' d# o% D. `% `
7 @! i6 Z% j( [2 ~+ m; D3 tCR85V25RSA芯片特性：* O; O; D( m( S' K. U
- M$ o k6 b G! P8 @! |& m● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
! |% p( u1 G0 q. r9 S% H● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
* p" r" d$ {. h! N● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。% m6 ]! f( K- A, M- X
1 _- U7 m. m7 Y* l1 E! X, ]
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 R% r7 v" W$ l6 N' s
8 b( B( S8 H2 N- m# c0 G% I) o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。
6 F3 P! X' ^' }1 W" a, \
2 f7 ^/ t3 L u, F& X8 TCR85V25RSA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。
1 F( v {* M7 R; `8 {' n0 s( f U% z+ X7 P- ]# f* F# P
02、样机特性
7 L) \2 i- m% A% n! e. @& A, `5 m5 H/ R: I7 Y( H
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& e- t' M+ U8 y: C! o/ B& e
/ n$ Y0 @5 C* T, D! ]2.1、输入特性：2 ~3 u6 y3 s: ^- b: m" w7 M
$ z1 L2 A3 B4 M: Z2.2、输出特性：
/ w% }5 m2 y+ L* q1 M* r- H! q
3 ]- Y% u/ H; ]" y9 y$ e2.3、整机参数：
% n0 x2 }( v( `5 n B! ^! p& I5 S7 s- `% P& j0 E
2.4、保护功能测试：- A0 I5 C. d Z m" y4 K
' k1 p, Z$ g+ E! e5 u1 s3 D2 _; y. V2 H
2.5、工作环境：
4 @; s% d6 P; s1 x
4 C c! L, P8 M- J& C+ i2.6、测试仪器
; z( w( K# T; {" u! U
& ^- @( C7 W. |( u* F- N: K' ^# S, C
03、样机结构信息/ T( E! g6 N2 Y9 A+ P
. E. v$ t! b2 X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。
P, j. _9 M8 Q/ |5 C
. v g$ x# I4 i: X3.1、电路原理图及PCB版图：7 p3 ^# @ ?3 N- Q* K% G0 j1 [' w
7 X- Y# }# r2 o1 R6 U3 Y原理图：
' I' {* }8 e. M3 P' R, n. {, s. M( v
PCB版图：. r( q9 k( K8 A# Q' j
5 y0 Q* O* f+ K
顶层布局图 . K2 [+ D$ ~- s
底层布局和线图 ' ^" j3 l, L/ M# w( y
3.2、变压器绕制工艺：2 F( G- Q$ L- U
7 B9 I7 s4 S* y6 P; t! z2 x（1）变压器电性及结构示意图：
9 H9 Q6 Y0 ~) w4 R) U# z6 _2 G2 O3 ^, J( h9 q' Z* M& o9 H9 Q! e) _
（2）规格参数：
/ g4 C- r1 c6 w( N- r' S n6 V) [) i
! C$ U# L0 j! P6 M# D2 ]" F7 w3 ?1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；( c, [; c9 [, m% y# Z0 J6 d% Q
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
: E% M) n" s6 B' V' l3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
7 y) n$ b1 [. y! X0 m/ k5 s4）次级: 三层绝缘线- K8 c' t j0 h
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
5 l; g- T& {4 W% s: B6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
/ [' n7 g, ?. y) \2 `6 J( ~- @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）)5 [' ]* {/ A( p0 O6 ]
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min* w* q( d- k6 w6 ]8 g2 z
9）成品要求:浸凡立水. |# D" Z. ~1 U) c K, t
2 k; d" D; A$ b; u; E. O' |4 J" Y（3）变压器参数:
+ ?0 `6 ?$ h* j+ w& D( I, `3 w. C# r1 _( n
3.3、元器件清单：
2 x& h( N2 @, e, i4 V
4 T6 i. @& ]4 ~" }& Q" a4 y( p, q0 D* M3 y8 a' D* W
04、性能测评; s* W5 ]% G7 D2 P% V1 \! W
) ]& H5 F1 x, x+ F u, [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。! Y- c& r9 k7 J
0 F, D! y$ C4 p C; m4.1 输入特性：9 r* d) H0 h/ c, y
. }. Q' s5 Z" E/ O' q' e3 e' }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。
* w6 \) S; T/ c/ j5 o+ Q4 U: ^' D9 U2 _# W+ n( Q/ @0 H, |
表1、无负载待机功耗:' |* }' j4 N1 H2 d1 H# W% P
9 Z! v0 y; s- U表2、输出100%载下的输入特性8 G: v8 _2 J/ B) k; o3 J" h0 j4 U
8 K5 u' V8 D, T' y6 G$ u4 i# g
表3、输出PCB端测试的效率特性:$ M9 d$ s, N! D* Z# M. {
3 G, P, M7 F- f' [% |/ H: p9 N) N3 M4.2、输出特性：, {5 L) w# E3 x" B
( h5 X- `" }9 I0 n* A7 e2 D注：以下数据均为PCB端测试；
" R- z8 e% u# r, ~8 }- o# K0 B
4.2.1、线性调整率和负载调整率：7 `" G. }1 N, @* j1 `
0 _9 G. H7 U9 e6 w$ x
4.2.2、输出电压纹波：+ b. Q# _' s6 y- M2 e7 E& a0 Z$ A4 t
- }* N& I: S0 x9 Q$ `5 _' F: `+ Z1 r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。+ D9 \ H- V/ @9 _
+ _) X7 I, z0 r, [2 i+ W% U) `# N+ y) k7 E
纹波噪声波形图：
8 w8 B5 v2 S/ DFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
C9 l7 X% } U" P6 x7 U( FFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
; S+ W- o7 K' D3 H; ?Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
& J9 E* ~( b; C% d) e& sFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load j3 Z6 P! f4 z! H: A( @
4.3 保护功能：
0 w7 R# ^. R' H, y, W" J" Q1 b$ E
以下涉及过流保护、短路保护的测试。7 K0 `( k5 L a9 d" P
5 C. `* V' H# g) W0 i# d4.3.1 过流保护：5 U2 m/ A+ E8 v9 A% ~. ~3 Y
0 Z2 l0 m% U7 ]+ T
- a9 |0 a* o+ @" u2 ]
3 j$ H( S' M `4.3.2 短路保护：! k; {+ g9 F( k
+ J B* Y, e/ W% t5 \
功率计限流电流为 2.5A3 Q) Y3 s5 \( D; i# w
2 T/ s% S5 Y; r! Z5 }2 Y7 F: N
) r5 |! T; [; u8 N$ G
8 N( e' c0 M8 M. x4 B4.4 动态测试：6 r6 w- n2 Z+ b1 q* m
) w! p+ Y/ n" x. O5 O! _/ H% w+ D, V
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。& }8 ]. G$ w# ?
, a7 l! L6 U' i# K& K% ]
' n2 `! W' _$ F, c/ \AC90V @ 5ms / o6 I! l( w" p( v- g
AC90V @ 10ms ) {+ s L: [/ x: S+ n4 m& u
AC264V @ 5ms
B x. r" g6 o7 ]+ H$ g+ nAC264V @ 10ms 5 G' @4 U; \3 o/ ?. H: |/ N
4.5、系统延时时间测试：
2 r- u; x# l, C0 T% E9 V# C( l
( ]; S% D& X/ U+ ?. y. ^; ?# r- j注：AC端、VO输出端波形图。
2 l& w9 n" h0 N+ [, c: |0 ]5 O9 h K- w! n7 y) h
3 L+ }: L0 Y. e2 e, w- L0 P3 B" J
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
3 D2 v# `$ D1 s9 T5 L6 PTON_DELAY @ AC240V，100% Load " W5 Y5 U6 c7 L# [+ g% ? @. j
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load : b: T1 j3 ?: i( m
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load
( Y+ B6 e# X$ ]$ F* b! _/ ?05、其它重要波形测试
' j7 [* P2 K) r e* }7 P% v- |1 m; {6 m2 g5 w/ o9 A
DRAIN端、CS端波形图：
% @' y+ o' V: x3 S$ s0 g
3 s m4 I* Y/ v( h/ y! qAC90/60Hz，100% Load
4 f4 q7 j2 q. m- EAC115/60Hz，100% load 3 j# K$ K/ P+ m
AC230/50Hz，100% load " C3 _$ z7 U, B# c1 H
AC264/50Hz，100% load
5 i' P; g7 @/ c J, X* WAC264/50Hz，100% load 6267电压应力
6 [: m3 o, i9 t* i# aAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
& i+ Q" B3 N U" B06、温度测试: o* _% H! [8 _' h% l; d
8 g% F1 _2 D! |1 T) D; {( R测试条件：40℃环境下输出2A测试。2 `7 ]9 i5 T+ F( r1 R
R9 `2 S8 l( B P! r5 @" e- i
07、EMI评估测试2 ^) g) o2 p8 q' f
% M: z! ]& d" `1 \% S7 Y$ n4 q测试条件：' x! k; x9 a3 b
输出电流：2A 负载类型：电阻。
' l4 {- q7 S( B, r0 z# r限值标准参考：EN55013、EN55022B。
; Q0 b0 H4 g8 T AAC230V 传导 L 线测试 PK+AV
9 y) d1 s) h* e) w( [8 n/ `& jAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
9 J+ e* z" B& I, y$ T. B1 \* cAC120V 传导 L 线测试 PK+AV 4 `0 U+ Q' W: m$ g7 @6 `
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
! _2 z% v3 X* r/ I- x6 L+ Z* B/ ]AC230V 辐射测试 PK+AV : [* g9 r! v% }" u4 U" J2 F
AC120V 辐射测试 PK+AV 8 n1 a" L7 I ~$ O' K% a- z$ d1 [1 { f
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
/ ^2 T, P1 N M, c" S# u- [" E5 J/ dAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 ) ?& i5 G7 l, i' F- 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