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。
0 B7 c) x9 C* [% _5 w" V
2 j2 f$ W/ g& p; t8 m/ S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。
; c; v: r6 j: R4 |# ]$ n( B* D4 E
3 s; P; o4 Q0 ?& x2 k' t u4 B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：
: _" [" A5 v+ Y# W, y9 ^& D: p& p( U L0 ~8 f
01、样机介绍
8 t0 U: U8 O; F2 O8 Z
8 d0 F0 o1 f* r. h* b1 l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。% U: S, m. x0 @. O. R- R
8 _& i; @2 |, F F+ D+ n4 v
; v$ d- t5 ^8 s& u& U6 w# ~
9 t: r9 a3 S5 u( j% ?CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 ( b" C c2 G v6 d9 o' ?
CR6267SM芯片特性：
( D0 w) |" U. W' Y$ O7 p! m t0 @6 \( R# Q& x) ~
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。* I) Z# r' S/ s9 |
+ i3 H/ j. r/ N9 \9 o) iCR6267SM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。" p7 ?7 P8 |' G# M
$ x* `5 F) @. H: C7 l% ^* O● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
4 h& ~$ v- U/ e● 待机功耗低于75mW
8 ^1 W( A8 p8 n- e3 f+ a, |" h● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
) v3 ^/ Y6 \2 p* r# i$ J. H● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出6 P B1 q/ [' Y8 ?. D
● 可编程CC/CV模式控制
3 K6 N1 h: c1 }( E9 L/ q, E* ~● 高能效QR控制模式
/ B! Z4 \+ \" f% t# N A● 内置输出线电压补偿功能$ P. j+ G' ~; H4 k K4 g Q
● 内置初级电感量偏差补偿功能& j4 t. ^7 M! C4 A% G6 t+ q
● 内置全电压功率自适应补偿功能7 q9 T ^' i% \ R% v. _' t Y5 Z
● 动态负载响应功能7 m% C' L* e- T* c
● 内置过温度保护功能5 ?2 d1 G2 ~/ k; X5 Z4 l
● 内置输出短路保护功能# W8 E& W, W; g
● 内置前沿消隐- X0 E2 [3 ]# x. C8 E- i k" w
● 启动电流和工作电流低1 Z Z/ n5 P/ X3 C1 I
● VDD端过压保护和钳位保护0 Q3 c) _2 p! C* z5 E% ^
● 逐周期过流保护
5 V: q7 N) B8 L. _* @● 内置输出整流二极管短路保护$ A# ?# @) V7 b; Y' N# `5 L$ A6 w
● 内置输出过压保护功能
E- \8 x T& ^, J3 S5 n4 S( f● 内置所有PIN脚悬空保护功能
( Z ~. Y' p0 a7 j● 4个引脚散热' y+ x0 O6 @) g' t
● SOP-8L绿色封装
D1 O5 n1 C% P: b5 i
D% [- V; _: I6 A基本应用' J3 f3 {; T' K o( f( a: U
● 小功率电源适配器
6 C7 W0 B5 X* K5 |0 H● 蜂窝电话充电器) g, c- X# `" ?# w) Y
● 数码电源充电器
' g8 j, h9 f) ]5 b2 B' f● 电脑和服务器辅助电源
. T( R0 j; g0 z% p# K. m● 替代线性调整器和RCC, u" |; S) F: ^3 W8 M" ^4 ^. [# n- R
8 n9 z/ e1 Z+ s( j+ Y典型应用( k/ M7 m0 J. Q+ ^
& J( r7 ]6 x' z3 ^- U! J
引脚分布
! K8 A" b; {; a7 j
' P* ^: j5 z1 J) ?1 x8 }引脚描述 M# S+ c1 w+ [0 S: N+ o
h# _" \# O9 T& X1 X1 i7 `% R
CR85V25RSA芯片特性：
9 o4 B5 _8 j: f& V( s) W
5 J& \; V. p: M# Z1 L● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
- I5 X5 g g$ t3 u2 q● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
( K( M& G7 i5 i3 ?● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。" i2 k: H$ S: F+ L/ g8 o
5 p i: T G/ R3 A s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。$ U9 R9 ^2 ~1 o( M y" ~. a
. C' b! g5 W0 O! y! _6 @
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。! }9 P0 \" F8 V) O" a3 f" _
S# n; K& N N# x$ u/ A5 v" 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。
9 U9 w) Y; U' u; Q% m
) m6 L" g4 c# d% x7 v" C02、样机特性: U9 j; _# l$ h$ _# i
\: R0 ~$ m t$ }
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。0 A z( S6 X7 Q+ ?5 ]. V
( S1 t6 x& _7 r/ ? K( k0 g( X% ?2.1、输入特性：
7 i. P, l F) ^- f! O' T- O( P: a& r+ O- b3 H
2.2、输出特性：
1 N2 J3 G+ ^( T4 W7 L
f* B1 L2 }$ H+ ^2.3、整机参数：
3 z# Y% E: N+ q
+ p+ ]" q# E w2 J8 X- I2.4、保护功能测试：8 M0 _% f( ?: P1 v# P( z9 X. E) | E
l/ z2 f3 [6 L p( V/ E
2.5、工作环境：9 {% ^& A& y; x' Q* j% E
4 ?' N4 Y, ]* J9 j( w% F2.6、测试仪器
# e5 D J: B7 L4 _
3 O* ~# [, x! [5 D' f" H5 a4 _2 N5 _# R1 P
03、样机结构信息& }# F6 n' R+ g# I
$ `# s. Z2 a, e; ^$ c% }
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。
4 t2 C2 a+ i% @3 \$ O, k# M
, \ x, z6 t% d& K3.1、电路原理图及PCB版图：
$ v, _+ {* V# U# @ q/ I; G i' l" h7 d, n3 n+ F0 O, F# f$ y9 w) J
原理图：
' J D5 ~5 A- Y* _% Y/ B z( Q) N# p/ l2 i3 K1 ~+ u. ]4 v: M5 S
PCB版图：
% S: D3 T0 h. D, ^( i( y' J3 O( ]/ `: m. I/ [) ^6 E
顶层布局图 2 M* O/ b. o8 x, `& X* D" C# x0 |1 L
底层布局和线图
$ m( ^" \8 k4 a [3.2、变压器绕制工艺：2 X1 K+ k& R% J9 i$ b5 V
# C$ r( U( l+ D- M, Z（1）变压器电性及结构示意图： U: b8 Z9 H+ H
: f N* n! _, N$ ^9 Z" G
（2）规格参数：, G* N' v$ V* ?- ^1 H
5 @' V5 [- `8 |7 B# l5 V) d$ B
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
' Q3 R# m u, y5 o2）材质：TDK PC40 或同等材质；5 S- u9 _$ N5 e& [2 s! h, M, E
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
) v0 ~* c8 @3 v9 ^6 ?4）次级: 三层绝缘线6 S( u$ `. ^ U2 V5 y, k D
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
/ s( m; q6 `- Y: @& \& v6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
9 W j( j- h( n, Y* S7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)7 _ W* r/ B# `4 H+ m7 R. H
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min2 z: [4 ]* d4 W
9）成品要求:浸凡立水
3 B7 S. @1 C# f' y5 k: P& L5 T7 H* ~; V& n6 j0 o
（3）变压器参数:5 n X; {# C/ H" J/ U4 P$ s, N+ B
( K# r$ f6 D' E0 ^' L3.3、元器件清单：- o4 D) O2 ]9 \5 n6 p* T
3 d+ ]+ C4 V' l7 S& i2 ]- I3 h3 s, B
04、性能测评
! e+ V R7 E2 I1 W
8 L2 C( a+ k" y! b! m5 N; s7 i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。% a' G5 C8 y5 M* ]( ], F
8 K+ H' [8 K; p5 ^; C4.1 输入特性：
! |! t7 L9 b! O+ L6 `8 P) j
0 [0 x+ I1 V! A# P8 w0 {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。
. I( d: y$ C5 u1 S. I' j8 M4 _ q" Q _$ k
表1、无负载待机功耗:2 E \6 F4 P2 H
6 B) h8 C: o% P5 t
表2、输出100%载下的输入特性
8 X8 A, X: Y8 T
4 S, b# ?6 v# t; a4 Y J5 {表3、输出PCB端测试的效率特性:% G/ @$ k. D- Q/ n
( ~9 l7 l8 N$ W1 @& k4.2、输出特性：
- z) N; n& @. J8 P
4 j7 a; Y& H6 X# e1 f: x# j0 ]! Q注：以下数据均为PCB端测试；+ j: w* q: D* t7 R/ y* M
1 h. o! v1 W6 Y5 d1 Q4 i( L
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
, a v2 q- C( N# G4 z" [% l2 X E
2 L& u+ t) ~+ u( t6 ?2 A) M4.2.2、输出电压纹波：' n4 N5 _ Z* C5 ?5 o6 h: b) P
0 O; \/ a+ z. X" N, W
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。
4 \. B7 @) w/ n9 T% p3 _0 R; {4 W
" `& Y% Y: E% n0 ]5 u) R# B2 p' q M6 v5 X% A7 h. z
纹波噪声波形图：8 i4 O% n, \$ ^ m: I' p
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
8 k5 B- G: H( Y3 g: J" YFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 0 p6 t! f7 t/ q' ]! N+ D+ O+ Z3 D( c
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load " z, p) p+ b; q; F. R$ R; y
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
# l& o! ^1 d" G9 h6 r7 s4.3 保护功能：, Q) m% y3 N: C% X3 V( X
$ F1 W+ g' { l9 h以下涉及过流保护、短路保护的测试。% g" W& K/ `3 Y
f ~$ [4 N' s& S. p4 F9 Z4.3.1 过流保护： v. }( d: i! r/ i
+ @% s7 S# y6 O
& R5 k! j/ u5 x, n: b0 T' a# c+ ]. X: i; p
: o; u/ O; ^+ a- m4.3.2 短路保护：
$ C7 e Z0 K: H4 X5 M
! e. J6 Z: ^: C# }功率计限流电流为 2.5A& \- O7 p3 L1 _. K1 H8 v
3 G+ u/ b e1 M* ~
/ Z; m4 ]7 x2 }6 b' j: O% l: \" C) S6 v0 ?3 i
4.4 动态测试：
) t& x6 z: |* R! Z8 f
. r) t5 \! J Q' S T4 C, ]2 o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。; w; H5 V! W9 x) X, U
; A+ b( r3 Q; Y7 P+ C' A# X
0 ^4 [: x2 s; pAC90V @ 5ms / W. l5 i6 a. { M
AC90V @ 10ms . j( D; h, R2 \
AC264V @ 5ms
; [' D/ r' A( n! F0 EAC264V @ 10ms
. s* g @ l7 Z4.5、系统延时时间测试：2 s, ^7 @: S% }: g, {+ B0 I$ C; P
: Q# V, _- u) L4 `: P( u, p注：AC端、VO输出端波形图。
# O \8 J, h1 Z# ]
6 F4 w0 s: j0 K. u$ i4 N# H! ]
7 F. C* L/ x, n. F- ~TON_DELAY @ AC100V，100% Load
5 c' N) m( v6 m8 U5 N9 l9 s1 A; NTON_DELAY @ AC240V，100% Load
) X n6 ]+ |2 \: t4 yVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
! R2 v+ y7 n( I& JVOVER_SHORT @ AC240V，No Load + J% \+ B$ t# W6 ]3 K
05、其它重要波形测试
& \' ]8 p9 f5 A2 V5 n
M; u6 i9 T, Y: p# e* ^& J- lDRAIN端、CS端波形图：
6 b4 x5 h, E+ [7 W2 b
% h$ w2 U& f; RAC90/60Hz，100% Load 7 y' b) ^9 _ }2 C( R- C A" _* N
AC115/60Hz，100% load
t n" w1 S1 W. s/ pAC230/50Hz，100% load
; w' v5 D; }; m) Q+ nAC264/50Hz，100% load ( \2 }5 |- ~3 Q! N# x
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
- ?1 f- c- G* t. E7 sAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
/ J( X* I' Y1 }" D7 _+ V2 f1 C# }1 ~06、温度测试* o3 w- I3 K8 v( l# p6 K
& |, [) P- {2 m X0 K
测试条件：40℃环境下输出2A测试。/ Q. M, {' Q# t8 A7 Y2 l k& C9 A
^6 u8 V0 X0 P) |1 G* k5 t
07、EMI评估测试
% C% U2 y7 q1 [7 }% v- C3 s2 e+ `; z& y
测试条件：
p4 O7 _; J9 `. f6 ^: B输出电流：2A 负载类型：电阻。/ ~4 r( [+ z" I7 @$ A/ e
限值标准参考：EN55013、EN55022B。+ p9 s* J" s( {7 P! N
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV , ?+ Q5 C- n* D9 ]; \$ \( V
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV # e! O0 ?& z* a! _) @
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
2 D; A- _+ A$ gAC120V 传导 N 线测试 PK+AV
, d' `/ o! y9 n( I9 L$ o4 T2 yAC230V 辐射测试 PK+AV
) X u b0 a& L+ bAC120V 辐射测试 PK+AV
4 h+ P, M9 e* G8 ?2 j: ?' Y5 DAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 5 F' g: y* l$ T9 }& {' _5 V, h
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 9 }; i) [& ]4 f3 a! q
|
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