本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
9 T, M0 a8 m! b* r& P* K/ V: v
/ I8 h3 Z& n6 a# u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。% h5 L6 A3 B4 ]: I; m
3 N* \/ u3 E5 \5 t
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。# _# V* b6 `2 g. `- N4 t
) b* j7 N( t; {$ @' A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：
+ O- x0 J$ A2 h! R' u0 K& C, L
* A& N9 q2 W7 J01、样机介绍
& j! y3 B1 s2 i% B* _1 ~
. X x+ w: C& ~6 a5 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。' X# r {0 E+ `! e! q9 E) }1 _7 G* T
7 A# f. v: T* B+ @ P4 `4 C! e( m8 S
7 O1 r/ j( u' g7 L% `
6 \) o1 A9 q3 {5 m/ dCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
2 w4 d% M) |! s. }* I+ iCR6267SM芯片特性：: L6 ?- U- v. U9 x2 L8 L
# m K# g2 i# g$ z6 G/ C$ i
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。
0 z! d0 l: Q- |7 G
$ O9 b9 t* h3 O, G# A; lCR6267SM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。
$ n! \5 a8 y: f; x
# e! U( i' ~, p+ e! ?& T" H● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；: P" w7 t7 A; b, g
● 待机功耗低于75mW$ |" ?2 E4 Y' \* x5 p
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
- n& v% N: Q& A+ Y) F4 y● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
" P, F/ F% y7 R( P1 K/ `● 可编程CC/CV模式控制
) n# u) K7 ~" m8 |2 K● 高能效QR控制模式
2 i/ @9 V+ ]! P4 F1 J6 u d● 内置输出线电压补偿功能1 W$ e Z$ Q& t" l; B1 V! ~
● 内置初级电感量偏差补偿功能 F: Q9 B4 S: ?1 A
● 内置全电压功率自适应补偿功能2 D2 X. U4 `+ t2 J: J0 ?" u
● 动态负载响应功能
7 ?6 d2 Y' ^$ p" ^. \( F" \3 F● 内置过温度保护功能3 }- y- a0 x5 K9 Z7 u, |! w& r% e
● 内置输出短路保护功能3 u8 R0 K) _) Z( f; R) S' r: k
● 内置前沿消隐
; ^ _( k2 {! Y● 启动电流和工作电流低' x3 l3 j9 ^8 Q# g- |. X6 B( [: E
● VDD端过压保护和钳位保护
2 I4 G- d( Y7 F6 J% @# w- S* _' B* p● 逐周期过流保护
3 R) |/ [, y, d0 a7 d0 a+ Y● 内置输出整流二极管短路保护! M q, x8 m; X% o& ]6 q7 a
● 内置输出过压保护功能- T2 F1 H7 x: A% o3 q$ l2 Y" M
● 内置所有PIN脚悬空保护功能5 z- k/ v- p$ L- ?" H
● 4个引脚散热. x3 `% H- G3 L& j) k
● SOP-8L绿色封装
, R/ K/ ?( z6 d; z7 y, V
# B z2 i) E8 w0 Q8 V基本应用
1 R' ?6 D% l6 x: \$ v6 ~ e● 小功率电源适配器
/ @3 K h* s& S5 b0 f. T● 蜂窝电话充电器
5 G2 l- \' t$ r6 O/ ^1 U● 数码电源充电器
2 b8 u* c) {) j% j8 w. l' r8 }& m● 电脑和服务器辅助电源+ G# ]: U+ l1 N3 @: s
● 替代线性调整器和RCC
' B( Y6 @ o0 E. s! m% Z+ \% B4 g% ^8 H) h4 k3 s
典型应用
' x# [( r, _( L S5 P7 Q2 M0 ]/ r' `7 h* ]
引脚分布
0 u- y% ^8 d- d9 A2 e3 Z/ Z% }* u- ~2 b7 W
引脚描述
. E9 z( ~, ]6 `: e+ t
# g2 N$ z( l4 [: Y- O( g8 H9 n( zCR85V25RSA芯片特性：
" W* N; }3 V( D, s4 w/ I" O) J: _+ W2 h" \1 _1 p7 X
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
: ?2 _; X' D4 A● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
# b* q) j6 t. t6 c" w1 l● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
1 I9 `5 [2 ~- N7 K2 I' p% C, z+ V' d
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。7 v' m, M0 n; u* x/ j2 L7 ?
* E( B2 u+ ?) f: }( n/ ?
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。. `3 o }: a1 |
3 M$ n! w/ S. r* `7 N' q- mCR85V25RSA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。
8 @- H9 x& ^, A6 v+ s
3 S0 c% |& V& p% e$ w3 }1 ~02、样机特性& _4 l I; m( g9 _( q* F0 s
9 q( ]' s, H+ s
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。
! {! j# V5 o( g8 v+ d, U( ^3 U, R2 X" c$ o, m# \5 x h8 o
2.1、输入特性：
& {- B& X5 N N5 P. D+ A( L
! P! \$ T# F2 Y9 c2.2、输出特性：
, g9 ~: [+ a2 Y% H8 }$ y: L; N, M% V! m
2.3、整机参数：9 V9 h! o }& d" V
+ k) M' ?6 o- T5 u, Z
2.4、保护功能测试：
, m( l$ ?; B1 K' B' P5 m* P+ J, F3 ?% }) _+ t
2.5、工作环境：2 l u" r6 a& @
* j! F. Z a+ L0 ^2.6、测试仪器, W1 [" |: |. S* b7 [
( D9 a, N' U. J/ d; x
4 G" F/ [& S3 X
03、样机结构信息& |# D' o5 P4 p/ R& V4 c
3 U$ K) p, n+ S+ j- a9 Q" _5 d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 `$ q M& G' m1 ^3 p- y- P, {' c: \0 o8 k' K* u
3.1、电路原理图及PCB版图：: t$ m* f8 m$ e: E' m
, f; w \+ P, k) g原理图：
9 F, U: _; H% t5 W6 m+ O, y4 i! d4 X
PCB版图：+ C% u( G5 k( X. c. b3 R
" }, c- P# T& J, j+ }5 u顶层布局图 . _2 N$ F0 m) U
底层布局和线图 * c& p! H$ }6 G. T: c6 a+ b4 i- e. m
3.2、变压器绕制工艺：
3 \$ M: w0 `/ ], }5 ]) x( C4 C# [1 v' ]' z( U9 M9 p
（1）变压器电性及结构示意图：
% X I8 s" |% B& o- `4 T( R5 \* n" d7 I6 N- S) k* |1 X9 D9 x
（2）规格参数：
& \! o0 E3 {) }. r! f1 F1 U1 V9 i8 g, K% X, K1 A7 g2 q1 J
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
& u8 O0 z5 x% s0 Z4 V6 F2）材质：TDK PC40 或同等材质；3 H+ X2 H& z8 _ w) g. x
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线. b* n* Z; t; p$ _
4）次级: 三层绝缘线
/ ]$ q g9 g& c. i2 v. u* L" F; k5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质' e4 g) E2 y3 O- b, I6 ^
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；4 G' v' @6 x- I7 r. W5 a* X
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）)
2 {$ Z: H8 ~( Y' i% T8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min- }9 d/ a8 q1 i3 u* m
9）成品要求:浸凡立水
1 ^! ]0 O9 S; V! T5 {: M( s! e/ l# @) d
（3）变压器参数:: H3 J# K; B& H
1 t. _) {, s' h2 v5 i7 b9 \; C
3.3、元器件清单：
6 s1 k6 @! |2 ?7 ~
4 W8 z) N. Q4 t1 I9 E: Q( o/ e- g; p" d+ g8 \8 \9 j' V
04、性能测评
5 D/ _5 B8 M8 F; f9 ]7 p- O& {% V5 `: z: l6 @
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。, F! U# n6 i7 M$ v7 G& N- D& S# s
% H4 J6 T, \5 n: L5 }- M4 Q4.1 输入特性：9 U7 U1 I! Q7 s7 n8 r- ]% _% }2 t
9 o1 g! K# a( v: H4 c$ j# M2 D$ 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。
: T( x. {- q* R$ G" c$ K5 v* m9 w m" T& N& V- }
表1、无负载待机功耗:0 j0 D+ z1 x$ N) N/ U! ]
3 W [# P0 j3 B0 H) T: A; p表2、输出100%载下的输入特性, n8 i/ D P4 u; z
! O" {) R" N4 d0 U) K6 s+ B+ `表3、输出PCB端测试的效率特性:
; ]7 W. `" j$ e. O0 R; Y. |0 v3 h
% x. p. E* `1 o* ?7 j* t" p4.2、输出特性：
( ]2 _" ]$ B2 S! |6 V/ u, F/ @6 v7 m/ J% }, m: v3 L% ~9 u
注：以下数据均为PCB端测试；
; l3 w& f& J! Y2 p5 Y+ b7 R( k* Y' @5 ]0 z
4.2.1、线性调整率和负载调整率： T4 q F' _$ g
) T* ~2 h8 Q$ g x' a5 z( H8 K8 d4.2.2、输出电压纹波：
5 d2 [. [' J* t. X* k( l2 T U c! I6 R1 h) ?! X
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。5 J0 R6 [5 l$ J# p
, u' e9 u7 |- Z
& ~2 u" H, U' t9 r: W8 s. g" M
纹波噪声波形图：/ U2 G9 Q" I! `$ `
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
7 |9 N0 ^- e {, J0 s8 |( sFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 8 ]9 Y8 `4 `: f$ j! |% R/ P
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
/ l0 C( P1 O; O/ D1 [6 ?* ?Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load . t/ D" z+ V. y: I4 W& z
4.3 保护功能：
7 E7 O9 k" Z7 \! m h) Q; l1 X# C% U5 j; m) B ?1 Q" o
以下涉及过流保护、短路保护的测试。, g0 R9 t4 u' A4 I0 z
3 m1 E7 C, M; G+ W" E
4.3.1 过流保护：
a5 F, ^+ ?4 I. p% i- A" ]% Q4 f! l& \( ?+ |# T! \( l
# W8 Z5 C: b, d h3 S
8 F- g! a. q* ~2 F4.3.2 短路保护：
5 j* D, H) R- j4 w' S6 |* p# ~; ]: k8 y! _: `5 U$ l7 c
功率计限流电流为 2.5A
2 _0 o J# m3 O4 N8 P
9 P& \* V$ o5 p% ~; l
+ q+ e) z; v5 w. x; W+ O* K
+ N" O* v9 P9 q0 r) j+ O) U! \4.4 动态测试：
! c# N* F) G! c# U! l9 Q
! n: M. ]1 d: d( }# Y h3 x- T. F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。. C# J- M8 P. B" a/ M6 p5 f
/ l* R/ b x3 E0 ^2 C
# G3 O, _" y" Q6 I0 V' ?7 u9 rAC90V @ 5ms
# b/ W+ z' ^1 u3 K+ J) f; g \! vAC90V @ 10ms
N+ e1 p9 |# T+ VAC264V @ 5ms
5 L0 b- @# {+ q- K% hAC264V @ 10ms
# R5 ~- ]- N3 f, Y4.5、系统延时时间测试：
. i# e6 `& W5 z. ]' p2 F6 P3 v6 S7 v+ W
注：AC端、VO输出端波形图。 G: C' v6 G- v$ P! g" ]/ G
0 P# S ]+ I$ X( H. N" [7 Y( K$ B) J% p! F. W, n( |' {9 E
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 3 E# Z' \" c0 ?% `: l- X
TON_DELAY @ AC240V，100% Load 6 T+ b. Q+ n/ u# Z- {% y% L4 k! @$ C# {
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load " ~/ B# |% S) `9 c) X3 |
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load ( A* {6 Y6 k \: p8 C) k. r* j, i% o
05、其它重要波形测试
+ \9 ^: t: \, J+ j, U# j8 j0 x9 E. W; z" O% Y
DRAIN端、CS端波形图：
2 P- {1 t ]8 R% s; G, K% F# z
) P1 _6 V' W; D0 b1 NAC90/60Hz，100% Load 0 H/ O: X) \. N
AC115/60Hz，100% load 2 A0 r- O( F, i" W
AC230/50Hz，100% load # Q7 b2 {- a6 \+ b$ ?
AC264/50Hz，100% load / p2 O% K- @, w5 ~6 x: F4 d+ A
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力 3 v$ Z" r. K. [; I. E- l: I
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
7 a4 ]. }4 I" z' t$ W# R. U$ T06、温度测试, ?, z7 w. x( w
9 v. @6 r$ F6 `7 @2 C2 o) y测试条件：40℃环境下输出2A测试。* e' S9 g7 a3 x9 G2 N; ^' }
5 _1 W, U( y, [% y
07、EMI评估测试
( t; }0 \- n% e
8 F% I4 ]9 E: A8 h/ y" X) R. c测试条件：7 {) c& }0 [' E% [
输出电流：2A 负载类型：电阻。
3 A% D5 T* o$ c限值标准参考：EN55013、EN55022B。+ a2 [4 V' L- E+ @* `: O6 f
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
* `( @( f# I1 E0 ?AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
( Y! S; f7 \+ P- ~' `AC120V 传导 L 线测试 PK+AV 1 f& z8 Q" y- q6 ^; z: K
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
; [9 k P$ d9 n2 x) K7 Y( i6 a* KAC230V 辐射测试 PK+AV ' \; t/ P! E( N( y( }
AC120V 辐射测试 PK+AV
- _& f+ M! r2 p( s9 w8 kAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
! n3 N* C( W' I' OAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
) T3 c# c9 ` c# G, b6 W |
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