本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 - h7 I% f* ^' k1 [
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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。
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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。2 F. o/ `4 h. k$ R, X
' C. x, a" N3 \+ [0 Y. s; c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：9 H) E) h- m% t
3 d1 _, y, d1 ]' }01、样机介绍
F3 S s* @! v# o$ B C% M$ F4 g' i. v4 i9 d) C2 v5 `0 k1 f, J
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。7 K& }3 J" {& s& G) w
2 n, d6 f: g( z* j& d
3 T! c+ R: n- |9 _4 O; E6 y6 r z: Y! N7 o
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 % m+ @. i/ U+ K
CR6267SM芯片特性：
7 V: {& @5 j- u+ r! E- @0 ^' _
+ H$ e$ }& M2 e, m: l$ ACR6267SM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。
8 A0 q8 e$ [4 a1 }+ \2 A( h+ u, c- t" c
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。
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' Z1 B. O0 M8 X$ l; u7 _0 E' S● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
& Z3 ?: I7 S6 ^3 P o9 D: V● 待机功耗低于75mW
" { l w# Q3 b/ ~● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
- U$ d/ F3 H5 i$ N$ z● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
4 \) S) d+ j0 U● 可编程CC/CV模式控制( Z! H, q! C. k7 B
● 高能效QR控制模式( M" C. a4 ?( d3 L+ [+ n! q
● 内置输出线电压补偿功能2 j! J n1 O) \+ v* }
● 内置初级电感量偏差补偿功能8 I0 t D; L1 D* x% B! p' `4 y
● 内置全电压功率自适应补偿功能
$ H2 W7 ]+ [: Y4 T, T● 动态负载响应功能
0 i6 }4 r4 w Z0 a+ W● 内置过温度保护功能
: ?/ D! ~4 L* A● 内置输出短路保护功能
# ^+ d# v, J0 Q● 内置前沿消隐
9 z( e2 z ]/ T# t1 Z● 启动电流和工作电流低
% V* t7 u7 o5 u7 J0 N● VDD端过压保护和钳位保护
" F' ?! _2 I8 {0 C● 逐周期过流保护
' N( a( k8 U8 M: h4 k1 f% \2 }5 x● 内置输出整流二极管短路保护
* W6 c; z$ q x9 {) C● 内置输出过压保护功能/ C: `+ X K. ]
● 内置所有PIN脚悬空保护功能, L$ ?0 y$ Z/ R& G# e9 s, J' O
● 4个引脚散热 T+ r7 `7 u8 }1 {& f, v9 J
● SOP-8L绿色封装9 L% l0 c, P& }: m$ ^
5 t6 C2 \" P4 I& g. l# f% U# ]
基本应用7 E' s2 m% U# T4 f
● 小功率电源适配器2 U2 J' }% t! z$ Q# J8 {
● 蜂窝电话充电器$ f, D0 G U# j4 `
● 数码电源充电器 `7 j9 C8 N* e$ @9 o* V/ [ \* U7 N
● 电脑和服务器辅助电源7 L3 x2 m# K* u) T5 Y* t% R
● 替代线性调整器和RCC; v6 K" R- G9 Z+ O: X
* V2 c, C( {2 @' l典型应用
8 a' o* F) R; P8 |) b
3 x& v- C; E* }7 H2 s引脚分布1 v) G4 Z' V7 i, ~
% c5 \3 [; `8 o引脚描述
/ N, \/ R& {" Q! I8 v& @& u$ _, B) F2 d# v* z/ W
CR85V25RSA芯片特性：: f0 a/ E) T* [( a3 z. C
" R2 Q. E) T5 u
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；0 P& X" }$ e2 t2 U
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
: |1 {7 Z9 U# Q: G n● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
. V! Z/ K( g1 _, z
: P& E7 d2 r' T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。
; B" m8 R% X* g3 V! d
! ^! ]- _5 ^. ?& O, M$ l$ [0 s4 {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。
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6 l1 l& N. T. ]" 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。
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02、样机特性- |4 ]$ Q. _0 b2 @# O. `+ f3 @
1 o. g: R+ A$ t4 u 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 k6 P9 J. u8 s/ i# ~" r
& [% t7 _/ n* V; Q2 ?' ~2.1、输入特性：
) L G) p5 Q% i/ {; V* R9 z3 _1 e+ v5 I k6 ~
2.2、输出特性：" S$ D3 ~4 j5 \
: C. ? ^+ Z4 V5 Y, }( L+ D0 B4 ^5 b
2.3、整机参数：
2 |* L# n8 x5 `5 r7 R
" h$ X6 X/ f8 ]' z, B( o% G2.4、保护功能测试：
6 y% E- s! `6 F) k1 K0 a& X
- ^: B! H, b6 B+ u) H4 v0 y2.5、工作环境：
( [ t, r4 T5 `; {" [' K3 C( h; T9 ^7 T! i5 } D- H( Y
2.6、测试仪器) M/ \& ]% {: z, j
0 j9 l# D% T! N. f1 W3 x" J' U9 ? ^9 z# L5 j$ j5 C
03、样机结构信息+ g( _4 x7 C; E/ R+ H: D' H
" L, U! Z0 ^0 n7 m
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。
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& [* D: A9 N6 ~( n: H" H0 ~7 o3.1、电路原理图及PCB版图：/ Y1 h8 q4 {5 H
' Q3 s0 d/ M. K" I, @& _原理图：9 p' V$ j! P! v5 J, A
2 l! p+ J5 {& NPCB版图：
) [7 m( M- [. v. H
9 w: _9 S; d/ X- N$ V顶层布局图 2 V- V( R y1 B. u6 ^1 r3 E, ~
底层布局和线图
' B" U3 k6 U: t- D+ @, G) M3.2、变压器绕制工艺：
/ l/ M( I$ z/ I
3 W; @) v' D7 R6 P Q（1）变压器电性及结构示意图：
& L" L5 `" ?' @3 M; F/ ^# ?* D
; L0 b8 m* y. ? m0 @5 r（2）规格参数：
2 v; F- s) p! y5 _ o# x6 W4 B. l( h1 e T/ V! o$ ~" m
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
7 [# L* L; P; q8 {2）材质：TDK PC40 或同等材质；
& q( I0 \1 ]0 S2 {" ^3）初级、反馈: 2UEW 漆包线# J. Y7 I5 S. }
4）次级: 三层绝缘线
5 \$ _ n- U- O1 Z! C* e/ h5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质# N+ k" F+ M9 C. a& X& J% P
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
- Q0 ?2 K- E- w4 b. i7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)) Z- _ q+ O3 R: I, d, l
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min p: P `3 S8 c/ ^
9）成品要求:浸凡立水7 u u/ o& T; y! \4 o' G
" @, @" R `6 z! c- s（3）变压器参数:
* c0 R$ l; G$ S5 M, _: {
# F. j: p2 e+ m! G5 _3.3、元器件清单：. @) p2 o0 A- E& K3 v0 k
' {% b% o. p6 A/ o. a$ l2 \; J# j$ J T3 d- h8 Q
04、性能测评* W( m# K6 y& T, r2 w" q
5 F2 t. F" q3 i5 l, T* w0 x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。
" i, J" J9 O6 z5 v9 S
4 R% w* r Z1 r+ O s% \7 F3 s- o: C4.1 输入特性：9 B! a* S& }1 F }( X/ n1 s
7 M$ M# s( i1 F5 f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 L5 _9 W. t" z7 K& i! n/ h: \# O6 }' [; h% n1 U, R
表1、无负载待机功耗:/ T( F- o' V/ w! J
+ ]. ?; y T# a1 l表2、输出100%载下的输入特性7 P' P/ G- p5 \6 s w5 u
8 O, v! q) _& {, L" U2 l
表3、输出PCB端测试的效率特性:
8 D/ B' t5 k1 G. ^8 s: i
: Z% P# a0 b! j4.2、输出特性：3 X( q- l# \9 \$ A8 B- O3 @
% M3 A1 p) K8 P2 o" b- Y- _( A" J) g注：以下数据均为PCB端测试；
0 O( c6 P# B7 d4 r+ J$ A3 q; D* Q. F4 C3 M. t% |1 i1 A5 r! Z
4.2.1、线性调整率和负载调整率：( F4 {# |( B5 u7 [
& s- W/ s# B: z9 ]
4.2.2、输出电压纹波：; x6 j7 r5 }; j, s
+ q" ^3 r9 v1 f; f+ b' \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。
+ D, ~$ [ c- [$ J& Y/ ]3 h) w, _$ m( Q; t( C
6 Y, [8 @ R( D( y6 J
纹波噪声波形图：
; k# m; L, P# y7 c9 ]Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load # V* F7 c7 \$ q9 i/ p* N- w
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ?' x3 y/ `% J3 @/ u" z% E6 q
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load 0 W" w5 H) \$ _* v! w9 f
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load . S/ t/ Y& P0 v: F
4.3 保护功能：
, X# `3 U9 |$ z R' }
^8 F" v) C8 A以下涉及过流保护、短路保护的测试。* Q7 i$ a$ ^1 ^# u$ x6 b
" g+ ?& a" S- E; E/ {1 A4.3.1 过流保护：
. |- Q }( ?2 N \( A Q; V- L
o/ l; P8 \- }0 K/ p; J% W7 i4 @& Z1 | Z1 Y8 S
, k/ j6 h2 E& j! r4.3.2 短路保护：/ Q, b9 J; W |% R$ }" M
j/ U0 ?5 S% X S2 X9 _% y. g# S功率计限流电流为 2.5A+ e4 f0 H- {0 Q3 u
4 }7 ^5 g4 ? L2 U
; B0 ~2 [+ |1 R/ z, k9 t- C. {
+ {7 w/ ]9 }) A+ w9 q4 }2 ^4.4 动态测试：
; d6 z T4 D8 E/ k0 g, k2 g8 u6 i2 n! I1 `
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。
5 o1 p3 x2 D A3 Y, i
1 b" }! x: ~% I4 g5 x0 L: P- Y5 a3 E) s2 e8 [
AC90V @ 5ms
4 {$ x7 s8 g+ F$ d0 \AC90V @ 10ms
: ^4 [1 t _& e$ \( ?5 S* EAC264V @ 5ms
- g) K3 H" [ p7 h' K; a( Z% QAC264V @ 10ms 4 i2 }, M; [, z
4.5、系统延时时间测试：
! @% K+ Y" k) Q0 w' b4 u% `! _. w9 E
注：AC端、VO输出端波形图。5 @# S9 o4 e( {7 [
{4 g B% c. y/ g6 b. i) ?' o
5 o# A8 N8 V. Z# ~( R- p8 z5 m& D9 ~# m
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 7 ]: p$ `- z1 A' W* V) _* c1 L
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
8 F- d* H( R0 O* j6 v, }$ |4 u+ z1 m1 nVOVER_SHORT @ AC100V，No Load % l" _: h: b& O9 S0 ], s5 C
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load
, r {, k) l# b A4 q05、其它重要波形测试
- t9 _5 Z* D y$ X! K/ a9 ]
\! Q I. r5 u: G# g3 `DRAIN端、CS端波形图：
3 U: v3 t! E9 }+ g2 L
7 f4 ^4 p, I! UAC90/60Hz，100% Load
$ d7 `+ [1 e) A, ZAC115/60Hz，100% load
" Z- _$ } f, s& ]AC230/50Hz，100% load
5 C) O/ g2 h8 d& }9 q* wAC264/50Hz，100% load
$ X+ h3 |! [8 ?% ^" `# ?0 W% L) `AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
3 d, N" d2 t& w* I0 a3 F6 p7 IAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 + ~1 Y0 f6 h z4 b9 i; u' T% p' A
06、温度测试
/ ]- ~+ s( A- k$ L5 d% ~: u2 C0 ~; X/ [
测试条件：40℃环境下输出2A测试。! S3 Y) E6 k+ b
5 ~" C7 D6 p. h0 K$ c* @07、EMI评估测试7 ]) [- l- o W( h2 Q+ }/ z
, O' a6 P6 }6 p, X! W+ Y) A测试条件：
, z! {' E0 E% I2 E- |0 y输出电流：2A 负载类型：电阻。. X$ z2 _ J% y
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
# g6 |- q6 T6 d7 |$ u" u" bAC230V 传导 L 线测试 PK+AV * ?7 A7 B4 w+ h- O
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV + n: a& h* I# ~) u/ o: H
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV % G4 b' h, z! C) F$ i
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV ^1 m2 m! e, s2 D
AC230V 辐射测试 PK+AV
" J. B& E% X# L1 K1 Q* ^AC120V 辐射测试 PK+AV
, q$ Y( s# l& YAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
6 V4 K. i+ q* o! f0 YAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 9 `( z8 z7 `; T- }: B
|
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