本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 : j* O( W# O$ @, S
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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。
8 p/ S6 G( _+ ~; T1 ?7 v1 Y3 X8 w7 R9 K! I# L
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。
1 n% E/ ?. s1 A1 n/ t3 ]
- f& n" _/ q- 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：
: f+ c! R d$ O/ G0 S
" l& U# D9 |( }0 ]- L01、样机介绍7 g1 w2 v* C w
" R" `- [- \: m6 n, n" Q+ V* Y/ _
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+ A3 T! `* [, y- s/ h3 D
5 m3 I1 f$ G0 i+ e& u4 Z9 A E8 e/ ?
3 {& r' O3 n) B/ m& H+ E' @- A
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
3 i1 N- k# d8 ^3 C% aCR6267SM芯片特性：
$ T: z2 n: E/ H D4 x
5 D/ K' ^; M: C' I4 @: 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。
3 W9 i7 ? X, V: ]# V, W% o7 O. s3 |5 I# ?
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。
# {# E+ `- C/ K" g4 ^1 i7 a# i5 N5 @- c/ I2 W8 `) ?2 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；
, n# C: r7 _, v0 E% z+ n● 待机功耗低于75mW
# y: [1 ~) _ [0 r% I. V, X● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
7 V: t" N, k* y8 R) C9 G4 {● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出. A$ n# X5 K. Z: k
● 可编程CC/CV模式控制
]: Q, ?5 c. q● 高能效QR控制模式
' g$ z! L, w5 H" |& ]● 内置输出线电压补偿功能7 \) _2 o! Z, M
● 内置初级电感量偏差补偿功能
1 T8 B. B' B" v* d7 E) H● 内置全电压功率自适应补偿功能
* L/ Y8 V- h- U4 r4 F. J● 动态负载响应功能% g& {; ]1 M0 Z' B* X9 P
● 内置过温度保护功能5 W7 z& t0 w" j) h* f, Q
● 内置输出短路保护功能
5 Q; F4 G* h$ @1 B; Y B● 内置前沿消隐
% b4 E" q: R2 X' p7 V● 启动电流和工作电流低
: q* c1 T: s% w" k$ }) R; e● VDD端过压保护和钳位保护2 W p$ ]: q* q
● 逐周期过流保护& A; E2 G# ~7 K2 W0 Q3 Y/ G
● 内置输出整流二极管短路保护7 h% f0 N" Q; q: \6 j* h" ~
● 内置输出过压保护功能+ C! a+ E/ b, M
● 内置所有PIN脚悬空保护功能1 c) d2 e) G# S6 g$ O
● 4个引脚散热
' Y/ ~8 n; a3 d# C● SOP-8L绿色封装
0 B/ F2 G5 V7 Z( r! M+ ?- |" K# N3 ~! n! G q
基本应用
& x, x. }' ]# g8 e4 |+ E% u4 @● 小功率电源适配器( ]$ r) L+ @* A9 D5 o
● 蜂窝电话充电器' i; O" j9 J: _
● 数码电源充电器# o, O' r; n# p& T n8 }" z4 I! a
● 电脑和服务器辅助电源& T/ G3 ?, A6 `/ s# w V
● 替代线性调整器和RCC- M) s: u$ r1 k; n0 K% l1 r- n! X
; Z& J3 c8 }# M% \5 J; j4 ^( b# m5 H
典型应用
' t z/ _& {0 Q
9 ?- C7 ^4 l9 k2 K6 E& k引脚分布
8 ?; z$ @+ S5 A/ h4 c& m' ^1 ?' I' O3 h, Z" j- z+ d
引脚描述 Q! a7 w: N7 D& P, i9 c- G
( L! [: M! r6 x# k
CR85V25RSA芯片特性：
3 w. k; q1 d% C: P# q1 I1 M2 p' b/ K* e$ d( ~1 i$ h- D0 ]4 F
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；5 K3 \' A* D \# R B, r% ^: T3 `+ _6 g
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；0 ]0 p0 d; z& I4 e0 ^5 P5 F# r
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。$ V/ N* L t% Q/ H( {+ j2 H
E5 y! V: j( o" W7 e- C: 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。7 L/ J5 P4 I9 ]! ^- G1 Z3 F6 q
/ S# ]% y9 t% @1 y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。
0 Z( X8 f3 e4 O# h7 V3 c; ~
) V% k- K9 k) ?7 _9 ^CR85V25RSA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。
, \6 q- D( u# K& K7 ]9 @1 f- L% t8 I8 X+ y" _+ y$ c% Z
02、样机特性# \% C3 [1 x1 v
# s; c( c1 F Z
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。
3 E/ V8 |7 z9 a, ~
# R$ d3 h0 |+ |" E2.1、输入特性：
: J, t% V/ D0 z+ }
5 Y e% v$ r0 w% G& X2.2、输出特性：
0 i# y7 M; o$ A% ]2 e3 ]
- P' N5 j+ \2 }6 `, I0 E2.3、整机参数：0 f* s1 {) ]5 y% J
' {" F S7 A% g; D
2.4、保护功能测试：. b5 I9 K$ U" n/ K; v8 g
8 u0 r. g: G- _
2.5、工作环境：
8 v% k# s8 v x R }8 Y/ R0 I/ C' X$ c
2.6、测试仪器
" n0 T0 L# d' M: ~6 \- F* j& i- N. e4 _% E- ?
* r! g1 ]! M! l9 C# y& n- K
03、样机结构信息; l" s& X1 p/ }
1 @/ x( Z+ n! T5 u+ R" U
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。
+ ^9 v4 _6 `3 o; Y# Q9 I, ~+ A& r& Y* a+ X
8 @' a# p! z6 D4 G0 g" h# m3.1、电路原理图及PCB版图：# w) l" B" M% C
9 f! D3 I) @- s4 m6 T9 Y
原理图：2 R5 k2 g2 B/ ^% C
9 x7 D3 |5 L6 X5 X% A3 n. r7 E
PCB版图：
! E; J& [" Q! y1 g7 v* t* j' ^1 B' D) `- G7 Z! F% `3 e
顶层布局图 5 T3 l, j% t* p: B) Z2 j3 z
底层布局和线图
# e; `1 \+ T' G C3.2、变压器绕制工艺：
. @$ }4 d: M2 ]; r# _
. R9 S% A- p! q8 Q! s: z（1）变压器电性及结构示意图：
% E5 P E! f, r; G( ~8 z- q7 M+ Z" W9 E* `9 b3 M, H5 G
（2）规格参数：
& Z& P1 m$ l$ Q( j) D: \$ V4 C: c0 U% @
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
- \3 A: K' s; P5 F# s% j2）材质：TDK PC40 或同等材质；
/ _, E3 L2 R! }/ g! `3）初级、反馈: 2UEW 漆包线' h T& I6 _3 d' N+ ^
4）次级: 三层绝缘线
5 \$ h% W( l8 u+ ^- Z! x! v5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质1 R- \4 D, O' \9 O
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
5 I* u5 Z6 W1 ?) d' p6 i8 ]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）)# [. N' f, b1 A! ~0 l1 P
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
/ i5 V2 H# p, n( ^0 E- G" R9）成品要求:浸凡立水
7 I' V$ l% Z i. L$ p' r K2 S
9 S2 a4 I- S6 |+ ]; O! s N（3）变压器参数:; Q' W/ m5 I4 c, y! @$ N1 d% }
9 N( C) T7 n1 t/ j( f# @
3.3、元器件清单：
/ m- c, Z. n* h$ i: b2 w4 S4 X5 m* Q" i. _' @, ^
; y. s8 f* N: f( w6 G" F: _04、性能测评
" [' \/ v( f6 U, G6 `7 h$ d) k. }4 i5 j8 J: D) W. |
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。
; t7 P, r2 o$ M/ X$ D" I) k- c* U9 f1 E: T% ?* W4 K
4.1 输入特性：
, j8 C& S6 v1 w$ j! ]5 g0 a8 a! w2 ~
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。' J9 N% [: S* D$ W- e! e
9 M7 }" G [) H; ?3 E" k
表1、无负载待机功耗:: L. A6 g) G$ J
1 ]+ A$ Z% o' B. `5 y$ A表2、输出100%载下的输入特性8 a" b. H. V. |& B- J& a, n( }
2 G6 p7 g( D2 [6 a# f
表3、输出PCB端测试的效率特性:2 M7 A9 A/ v4 i% |4 ~; h8 ~+ k9 W5 j" x
4 D) L7 F% D/ ?( b6 \/ ?4.2、输出特性：
1 k' `( F8 o. c& { P' e
( Y8 T5 F. R% x+ D) P% z注：以下数据均为PCB端测试；
2 m! ^4 @) I9 r j2 W$ a- z u+ S" ]- W
4.2.1、线性调整率和负载调整率：( }4 _7 L6 L, f- g# H& C9 C
6 q/ f: B8 B: | A- h2 U) j4.2.2、输出电压纹波：$ w K+ Q* b3 T
3 G; j0 o: O" |2 @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。
. \9 s x* O$ e/ @! W, w
' y1 Q# R1 q: s k4 ?
1 {6 ^ C; @; h# M纹波噪声波形图：
! {: ~1 \# R, T: V/ W. FFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
6 }% K3 O+ ?+ f5 h7 ^% uFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
, W' f3 b7 s& x1 C* t( OFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
% R/ L& H! a$ hFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 5 d7 Q, W1 k. v6 t6 U& r
4.3 保护功能：8 Q9 W: H( v& n9 W4 R9 e& y
8 u2 t3 y |- G# L以下涉及过流保护、短路保护的测试。
% f; ~2 Q5 N# I4 ?3 S
( y$ I6 [4 o& M) M/ F8 I* }4.3.1 过流保护：
, ~& g- m% o a$ q! y3 K. C% Z. ?' h1 [
0 S- ?: }8 v% p+ h! u/ @; A1 N- A4 s& C7 r G' T o9 Z4 l3 p: C
4.3.2 短路保护：
3 L! ^' n3 y& C z# }) s, s u- |; X" R! X
功率计限流电流为 2.5A
; m- t/ ~: ^. E+ v" c
0 {8 ]4 t; {7 T* i7 o" ?% r* J# l; l
% t* i" n9 ^0 N$ O. j
4.4 动态测试：* W J1 o4 U9 F% Z0 J
! j, ? z2 |' q4 j! k2 x4 ?; y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。
/ Y* Z! W; K; D7 ^, N. w* |/ f! m, ?. k) r7 v% F
( u& t# u" ]" R7 a0 }) yAC90V @ 5ms
- P* c# P x; d O4 vAC90V @ 10ms & J7 G5 M( g% G5 Z
AC264V @ 5ms
, a7 C* i) L2 V% iAC264V @ 10ms 1 k* R) C! X. d% }; I
4.5、系统延时时间测试：
& V+ |6 T7 p% y- b }1 A9 \; A
+ t) Z. G/ m6 b, v注：AC端、VO输出端波形图。
/ R) R( |# d* @5 _% Z/ |
& y/ q* ~6 U4 U( _5 q# V1 N# _. A7 v8 h" d, ]4 X1 ^
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 0 n: w- A# r! _
TON_DELAY @ AC240V，100% Load `! Z- L1 u. \) ^. P! H& F
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
$ x2 Y7 `# i4 |VOVER_SHORT @ AC240V，No Load
* l# w& w- \- j% P) q, l& ^05、其它重要波形测试
5 c' n( P6 Z" r- K: w
4 w) r1 j: Y: p" H: bDRAIN端、CS端波形图：
1 F' }4 k* `2 [( j+ Q* C) s* J, ?6 t" z$ U% Y5 J; N$ r
AC90/60Hz，100% Load
# @% \4 z9 U8 H2 w% G* o2 dAC115/60Hz，100% load ) V( K! F3 l% \
AC230/50Hz，100% load
8 ~* }1 A, F+ p ] V6 Q' A6 P# A- K0 KAC264/50Hz，100% load
( {1 m- f. m7 x9 S SAC264/50Hz，100% load 6267电压应力 * Q! g: g/ Z) {5 ~
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
* V/ T' O8 [ Q, f1 W& w! z* p06、温度测试. s, b' Z- t, G
- n5 D ]! L9 s: ?8 K测试条件：40℃环境下输出2A测试。
$ o- c7 n5 [( ?7 y* k$ K" k/ r2 M4 h9 T" `/ ~
07、EMI评估测试
1 P" n9 W# f7 {) k* R1 |4 X; x. G. W9 T' w1 a2 X, p. [
测试条件：
" u( h; ]$ {+ Z0 ]输出电流：2A 负载类型：电阻。
; R6 X( L5 V# z: ~限值标准参考：EN55013、EN55022B。
5 n: G3 ~; \/ iAC230V 传导 L 线测试 PK+AV * z( o7 G0 ~5 e
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
9 }; V( T4 v5 {1 m* o @; M3 ZAC120V 传导 L 线测试 PK+AV ) D' `2 s: g4 n3 O9 p$ g9 A
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV 0 N3 {+ C/ G7 T, w4 Q( ^: s2 T
AC230V 辐射测试 PK+AV
) c3 L- |9 b8 t0 m0 _$ w1 ZAC120V 辐射测试 PK+AV _( I; w3 t6 B) \: ~) Q3 u
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
! `- K3 h: v% dAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 ( n# |& e* C! S& E* m8 o
|
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