本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 2 m9 i0 j# z' \6 i
' C3 A5 H8 c/ w W4 [! P2 Y! ~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。
1 d: h; G0 A0 N" U ^$ j. Y; i" B- U8 |3 _- `6 {- Y
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：
# _2 X3 p8 N: ^- ]% c1 \! Q9 B# l) A
) u/ _0 D$ U% E4 R3 \5 p% }01、样机介绍
: o0 `/ o" h* }* |: G6 G& b6 W
{9 i. e( ?6 Z3 ~3 F; ]2 o9 E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。
/ w1 }% ]% |6 o+ i9 b3 s! w1 F# f8 {7 H3 q8 g( f* S
% U G% \5 o/ X( D2 r0 O+ r. V) y- y6 \5 J$ b) F
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 ! l: f: o9 e( f3 _6 G* s d4 Z! ~
CR6267SM芯片特性：
7 _1 z6 g. K! L6 O8 |7 S; C
4 b1 s+ M. @5 jCR6267SM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。
. ^6 C5 D0 R/ Q; P& Y$ I: `1 I6 m2 ^: Y& @* s5 L
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。8 i7 v- K& K5 F
P; v, U! j/ c0 K) z
● 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" f, }+ M+ ]5 Y4 I
● 待机功耗低于75mW
% M: W0 i: v4 L5 P2 r; F* d7 `● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431. n3 g* \7 S" W6 h( ^6 O! ^
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出7 L1 v8 v8 T7 r/ v- s% h3 e
● 可编程CC/CV模式控制
) @& ~) R5 E/ N& p) P● 高能效QR控制模式% w3 U5 S. l/ X% q6 r/ K
● 内置输出线电压补偿功能
$ X6 x9 V+ K) I" x" Z, W( Z● 内置初级电感量偏差补偿功能/ e# ^5 X0 v ^% E
● 内置全电压功率自适应补偿功能
: |# L6 ~0 h W+ v$ V7 i& e● 动态负载响应功能
( q' |" t' \5 ]2 R4 ~( {● 内置过温度保护功能
: ~4 S6 p {0 _' I3 L/ u● 内置输出短路保护功能/ ?- a: B) E' ^. W) ]# F/ y
● 内置前沿消隐1 }1 o9 z1 e, M2 f5 X6 e
● 启动电流和工作电流低3 ~0 B C4 g R) o
● VDD端过压保护和钳位保护
$ ?- B# P3 ^- S. g6 x● 逐周期过流保护' x+ i# g* a4 T7 A1 y% Y$ g6 s
● 内置输出整流二极管短路保护
( ^( h7 m: P9 e! a● 内置输出过压保护功能: c2 ]1 H6 F# p$ v5 D8 x
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
?! {. L; |9 x$ x/ |- _● 4个引脚散热
; W2 i, p( J! \( e+ ~● SOP-8L绿色封装' r9 s+ _1 B8 y. N
. M" r& ~. R2 o& v H. o& F0 G2 i
基本应用
4 G) T! _, _$ t* C● 小功率电源适配器
! ~# E2 p& Y, Q9 S, d● 蜂窝电话充电器
# e% `# A3 @% A. A5 L5 E● 数码电源充电器3 x& w! ^: m" \# f8 V! V
● 电脑和服务器辅助电源
" I( b3 y* x2 @● 替代线性调整器和RCC
8 R; r, h. H3 k7 `8 z0 U' I$ Z% T4 d$ N
典型应用
# F: C- A5 a; I4 N N
. O3 Y0 t4 Q8 s$ ]" `1 L7 ^引脚分布
2 c( ?8 E; M. p3 O& R4 \4 d1 E: w) _
, o1 C+ Q* J4 |3 v: T5 U) t引脚描述4 g9 B" p2 p2 _' I _5 J1 g+ _
+ l' t# u9 V/ d' s$ M
CR85V25RSA芯片特性：+ @# _! r$ L: i: B9 Z0 V
$ F- Q2 w9 ?0 f. u5 h
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；% Q/ p- H, t4 x) {7 F
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；% @( O' \, i% i, p. p) C. g5 _/ g
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
+ T/ _; ] T. M" E& s* y9 N$ E4 D+ E/ h
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。5 ^1 x2 O) \- R7 l3 b
) W, w4 e' r7 _3 p3 \4 [- I" o' j
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。
1 {* M; u S( }, R1 _
$ Z1 t+ k3 @' K# pCR85V25RSA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。
0 I, S( ~" O$ N- |9 a, R& K
( x. s# K; F8 Z. y" g/ G& s02、样机特性
+ n3 d* h. ?, C2 N% G
1 M" m" K- ]' H1 y/ R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。" B# S7 ?. Z) H% a* p6 c6 s* \
2 E2 r6 Z8 U) \
2.1、输入特性：
* i* ` `7 `* c8 T) | E4 j0 d
2.2、输出特性：
$ D4 ~4 X2 I$ C' t4 u
* l* \$ O" W6 n' I2.3、整机参数：6 N5 L+ v2 t: e6 D) H! o
' y3 |( g' W6 r3 e
2.4、保护功能测试：
3 z5 h5 Y9 t H, {8 Y( G) W% g$ E: ^
" m; _# F; }0 ~" ]. j" s2.5、工作环境： N/ {+ t" @* K; q% I0 N
" ]2 z8 _1 U! ^: w H$ T+ |
2.6、测试仪器
% n3 X5 q2 a; m- h! n) H) x/ Z) J9 {% B h. i3 p% R# L# n
% o( U. k: |, ]& P" T' d4 o03、样机结构信息( O j* p3 S8 t9 B8 a% X S
4 ]. U7 k! T4 _* k9 T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。" |3 D4 ~5 ?6 O. ~; j2 G0 M$ b; u" h2 ]
6 Z: A' R% C9 C# N8 `
3.1、电路原理图及PCB版图：0 k6 o9 y' q( [+ a+ ]
% F+ p% j0 K( J K6 j原理图：
# W: \( R; c0 p8 k( T6 I N; j0 |( v5 t
PCB版图：3 ~7 P, v: M: a6 C6 Y" v9 z
- d1 L# t5 |5 t( G6 @+ a# u
顶层布局图 ; V- ?' `: }6 ]
底层布局和线图
0 L' O, P8 s1 X( l3 P t: v% y3.2、变压器绕制工艺：
4 N% A/ @& a: R, z5 e6 f8 W3 z) m' g4 a V6 \* x
（1）变压器电性及结构示意图：
6 h4 L; F7 i% S4 E4 r9 }" L f0 r* M0 t& C! V; }5 C
（2）规格参数：# R# n1 Q5 k3 O+ o1 [0 F+ o' x
* T5 i" I) ^( ], n
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；! f9 J) N5 ` M8 O2 a+ j
2）材质：TDK PC40 或同等材质；8 b) W. @: e6 w* ~1 }! {
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
% V9 C8 t5 [. t) T" k4）次级: 三层绝缘线
- k2 P" C' K$ D5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质/ R5 d4 `( {/ b( f
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；, H1 [5 B/ e+ L. m1 Q4 R
7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)9 v! F+ c1 T( y, \) y R. @# T
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
" e) K) Q% t+ W$ {, h9）成品要求:浸凡立水
* y% v% o9 T: d; E: ^# I" B* O, S; P0 I, C! Z* n
（3）变压器参数:
" x/ O2 @2 ~8 b- e% l+ }4 p: f. F7 G; S( q& {# |3 l
3.3、元器件清单：% N$ b2 m% b& g5 o% B/ v
4 [: S1 S B: W! e- T# F4 e! h5 i: u0 R5 d0 E
04、性能测评9 y4 H- o) u. `
" U* M' N1 U" i$ R; E, [" Q; N; K L$ E4 {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。
8 v5 {8 C3 S9 {' k4 B/ D2 h2 s9 S4 w2 I+ A7 w1 a
4.1 输入特性：
- T1 ?6 T( V/ O' l$ P0 V
8 x* ~, D% @9 J6 _# G' K' D7 m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。
3 f7 ?# f' m2 c9 X3 ]5 ~/ |# I7 B% e4 {3 J; K' S; f7 H$ y
表1、无负载待机功耗:
" Q- v, |3 K1 Y- O4 K" J5 f+ k
1 L% x) J/ @0 f3 O/ L) _1 [表2、输出100%载下的输入特性
" T2 a" v, Q9 t- ~2 u( n' w& \& t% C
表3、输出PCB端测试的效率特性:
$ Y y6 x$ ]" D1 Y7 ]' V! S* V8 f0 [* K3 q2 ~/ |& F
4.2、输出特性：% g- E M* h% l: e
4 a& D& {1 g" C4 [
注：以下数据均为PCB端测试；# {7 N; l* c. f3 ]4 _( j' b
' ^% u* G, u* L) ] p2 g/ x6 ^
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
0 B( l! E M5 [+ g( N& p6 H- E# Z/ p
4.2.2、输出电压纹波：
' s" E- N5 U* [+ u0 Z5 X
$ M$ g& L1 Z2 W0 C. ]* ?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。, [+ B$ u. M: b+ a7 R( W
6 p7 x, G- C4 \ D6 D$ ^7 D2 M$ Y5 V6 r/ `1 p9 n1 b% D
纹波噪声波形图：/ Y/ G. i; R3 E- ^3 v
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
- i' A9 b0 B ?. h9 F4 t, r9 TFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load % J/ ?3 q& B! `0 s
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
* S+ Y( _! y0 B% q" L2 L/ P1 P: xFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
, J6 R% x1 n" B4.3 保护功能：
. A8 O9 z, J/ j2 v4 d: ?0 K$ t* D8 C2 x
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ e D1 k ?' _# b2 i
# G) I: o" N$ k' K4.3.1 过流保护：
D& q4 H2 Y- u# R @
# C! D$ z; c! o+ E7 r9 k) C1 C- `/ I |
- g" f# x$ b2 u; T8 I9 E' i, `
4.3.2 短路保护：
/ ~ L# a+ s2 _" {4 D' L- {& R# F* B% y& l3 |6 ~7 [
功率计限流电流为 2.5A5 I- Z Y6 a: B
" w+ e d' s4 p0 e8 ]6 s9 Z
3 H) c6 V( y+ M0 h& r2 @, g% S' Y$ \- q. s: c
4.4 动态测试：& I" B7 i8 |- o% S) P" b/ f7 A
& q8 j) n9 C1 ~0 B9 w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。' z; Y3 `+ V5 w) x
( j% }7 {* a6 {# d) y' J- J5 b
6 }$ _: g% o2 |* `
AC90V @ 5ms 9 ?# ~% g' d _7 Y
AC90V @ 10ms
( z" [& z+ L8 Z3 I6 G! h |5 H" ?, A& P- tAC264V @ 5ms
L1 {# v5 f4 j% f: Q; K* FAC264V @ 10ms ; K+ Y6 v+ \! a3 W
4.5、系统延时时间测试：% t* D* y. z1 f0 j e, a
% S5 v$ @ o9 {* X
注：AC端、VO输出端波形图。
3 ~8 v2 F/ M' R$ ?3 s7 e, B2 g4 R$ v7 G4 ^- i8 U# s- u
) s* e1 |; }9 R0 ]: Y$ j+ ]& c
TON_DELAY @ AC100V，100% Load ' Q9 u& _. p7 L/ t/ S
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
K% S8 e+ X$ ]& d1 |VOVER_SHORT @ AC100V，No Load ' U# H" y* q$ a. \% x
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load 9 W2 i" [$ I/ J3 A2 E) ]
05、其它重要波形测试
; E( ^! E: A: @$ r- [4 d
, t1 ~3 x0 |! ?- M: UDRAIN端、CS端波形图：
( D/ g3 x, W% k4 [
0 p+ N1 B9 g6 d8 U2 A- M+ T) c3 zAC90/60Hz，100% Load , c+ D8 N; K0 | `4 Q
AC115/60Hz，100% load
% g0 D6 o7 u3 b" v1 A& jAC230/50Hz，100% load
: d/ l" v8 J2 t% w6 V6 YAC264/50Hz，100% load
% L: J) {- c8 |: P. l- b% R0 yAC264/50Hz，100% load 6267电压应力
. C& c& G# A/ l- F0 cAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 * X z5 l% E2 d* h0 [( c
06、温度测试
$ ^4 C9 g8 O! S0 v$ C
! m" {. U) t. e* T测试条件：40℃环境下输出2A测试。: B. q- p) p0 ^: I! A3 j8 B0 X
" C9 l B' x W: h8 M0 t+ x07、EMI评估测试
! d2 R3 }0 Z g
# Z6 ~$ `5 R1 w Q2 E3 C0 g测试条件：" T" o- G. g8 O0 f
输出电流：2A 负载类型：电阻。" l1 l& K5 `, j/ W3 I
限值标准参考：EN55013、EN55022B。( K9 M- g9 e0 H- o8 W$ O' G+ `
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV 4 w( G8 s( o1 H/ i( j' U
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
6 t, R0 F! H: _& z; ~7 ]AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
* ^4 ]! ?7 }, MAC120V 传导 N 线测试 PK+AV
( i' Z6 b6 f' oAC230V 辐射测试 PK+AV ! {" L* ]# o. I+ F5 y
AC120V 辐射测试 PK+AV 0 u% [, C( g8 a4 L! Z5 {
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 * C R* o0 a ~ ~" v; q8 r. [
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 4 u: ^1 J# H2 _
|
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