本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
2 t) b& l: r( J" ~/ u; J' x: h' G- ~/ V$ F
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。5 r7 h' l- ~: j6 N0 g
- O$ a: d. Z) O& Q* I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。: e: D2 B7 J$ U4 Y
9 S- p) O1 d/ ]( N5 ~1 ?
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：
$ s# v: S$ w5 b0 t$ ~2 h9 C4 j( T; x- \6 f7 I; C8 @3 @: H" e
01、样机介绍2 F1 J8 R+ h* k4 @" N" f( d
0 `+ w/ D- I ?+ H9 e* Q
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% z& q2 w( \1 ^ j3 J
6 e: G) t. d- f p! r) i* y/ @2 [( p# q
' T+ s/ _3 W2 ~9 H) I* ^' o
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
/ b* T8 O, [) B+ JCR6267SM芯片特性：
% b0 w% j- x% A- E' s
\3 o7 d9 M. h3 X. G4 BCR6267SM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。
) G( [/ a+ _4 ^8 e8 x2 @* [
* I# R% D/ B2 X: ]! L' f* dCR6267SM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。
6 l1 s% Q7 v+ q" p
" C2 |9 e. j# a1 }4 I4 W/ c) i● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；2 ?( O% M: B4 s: n5 w/ N ?+ x
● 待机功耗低于75mW
* U( u$ n) Y8 S1 D: g" l. ]● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
$ ]) d& i# j6 e6 l; f8 c* @● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
" q% M: B b1 S6 ~● 可编程CC/CV模式控制
4 s3 e) Z$ V1 N6 j! n4 S● 高能效QR控制模式" h0 _1 s) i" F/ [( A; f: \" p
● 内置输出线电压补偿功能
& Y6 G. k; M; Y' Z5 w1 [' @& Y0 S● 内置初级电感量偏差补偿功能 X6 C# e* G9 S7 p0 H
● 内置全电压功率自适应补偿功能% q! A9 S; Q ~/ C5 l) I
● 动态负载响应功能
: a' e: n* R# n2 r% y0 J1 b● 内置过温度保护功能5 T z# K9 y$ j
● 内置输出短路保护功能
5 d& V; |6 U8 u● 内置前沿消隐 b2 U3 p8 t& {# ?; U8 q
● 启动电流和工作电流低- O& w- C; m; z
● VDD端过压保护和钳位保护
- V& ]- ^: y0 j2 \3 F4 F( d● 逐周期过流保护, Q' Y( {; |9 `! G6 E
● 内置输出整流二极管短路保护
% S: V: F& D! n% b- ]● 内置输出过压保护功能3 z0 x- r) L8 A/ Z
● 内置所有PIN脚悬空保护功能" m/ h7 E8 F4 |& @6 I
● 4个引脚散热 S7 c. R' E. q# `' u$ i+ A, ?. ~
● SOP-8L绿色封装, f" `2 q6 A1 Y( i+ f
. M- V- R6 |0 M# o9 Q4 v8 Q7 `1 p
基本应用' M- _& O7 r- t0 s( z
● 小功率电源适配器
8 C, Z6 _& ]1 x* Y3 t- k" U, R● 蜂窝电话充电器2 a" h. }: d! F. \- }
● 数码电源充电器3 ]: g% s$ y( p) \, z
● 电脑和服务器辅助电源( ]0 t4 s% Y$ u* t% V' w+ _
● 替代线性调整器和RCC* ?7 k! H- V+ t2 e
b* \6 z% _2 w+ ^5 l3 Z
典型应用
8 w! F8 Q f+ {2 Z
& @, V7 U; ^1 `& V引脚分布
3 {8 Q) w( V k! o: H4 c+ y2 `; j0 y4 W7 U* J( j
引脚描述- N# o& a/ z$ I: F. [3 C* H7 A
+ N! T: h+ F; X) p, c3 R+ kCR85V25RSA芯片特性：. h5 B2 f' D6 E# @+ E: B
% y7 ?1 w, s- v% X6 k! T1 g/ I6 N
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
8 b8 [# s/ @; E" l, H$ f● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；+ {0 V" A4 H% w" ^5 L
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
& E% L. U' x; x! c8 f' w& C. \/ ~" K! E* [% M3 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。
% R6 b4 C3 ?2 h
& j. ]- G T: v' s# b1 Y! Q, C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 v' e2 K% p* Y' o
D5 K1 A, t! K; m% F. j
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。
: G( W/ B, m" N2 q3 K
( @- i, B$ p* K e4 J% S02、样机特性7 C/ t$ M; v9 J6 c4 a. n2 \
0 Y1 S) C; [9 A4 V2 G% A. W8 T0 x) l6 b
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。; Y& ]0 h" w0 ~2 R& s, g; P# g
; m: i; s3 J$ {
2.1、输入特性：& F8 a8 h% O: n7 T- z T @! c
* B( O- q& J. A2.2、输出特性：, A/ q; k% l4 Z. z3 \
2 V7 \4 F; p3 ^8 p' O6 f. Q2.3、整机参数：
8 U8 p" i P1 _- d2 V* j; v4 f1 y) D2 N6 u( `. H: y4 ~
2.4、保护功能测试： L6 t! O8 B* o- N4 g2 Q8 z v
, j- \2 j" Z4 B+ Y. A+ Y2.5、工作环境：0 w5 Y- }+ G5 K1 ~
9 d" t7 a; J0 s+ y* L2.6、测试仪器
# N X1 `- x) r. k
2 v+ k- H9 H2 \8 X% X
/ V2 x* n$ @$ [& Q( D03、样机结构信息
Q- ~$ d4 c/ s! d
9 s* a. p9 f+ a$ i0 d* F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。( Z: `' ?; Q+ h/ }* \
( q/ F& i1 K H* ]% X$ ~1 |3.1、电路原理图及PCB版图：
7 K" K" }# n% |: K) A7 A5 ]
, i5 @ h" @0 e" |! d) b原理图：
4 G8 N4 {+ |! O0 S4 I, U
+ ?/ w1 s% z. g0 c5 Y8 xPCB版图：0 |0 i; Y+ b0 D# F$ T
, M o% N* q6 ~4 `% b顶层布局图
; s" X7 z% s. Y2 ^底层布局和线图
8 _, H& R. F' i3.2、变压器绕制工艺：
' y. t+ R% F: ^, E. V+ R$ O" K/ C0 E' [
（1）变压器电性及结构示意图：
9 O% d: e( p" N5 H/ t1 |' B
3 e+ |0 z3 O Z+ c' [1 w（2）规格参数：
* S5 Q. L, x3 S
2 `/ Y& x, n9 A! ?1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；5 [& ]$ ?. x* n7 _; p2 K0 w) S
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
% W% F/ B0 _# O3）初级、反馈: 2UEW 漆包线$ U, S) X% F [% u5 H
4）次级: 三层绝缘线
6 w" g9 s* \0 d5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
& J1 F% k! K& U6 q q# {6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
R: o P1 G5 I) ^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）)
$ v S, q$ z6 J8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min/ ?; K; `0 H/ @' J; P% t7 g
9）成品要求:浸凡立水
2 a3 Z, t. j. f. q: J5 C, Z! s; i
（3）变压器参数:
: @6 z% g# O5 E/ }$ `# l6 I8 x' a* e& L# }5 e+ ^& j( M0 n' \! i
3.3、元器件清单：9 R* P! ~, ?$ {" W& m
2 A" g9 p T1 G& h, i/ a/ y
2 _5 {2 F/ W3 W( {04、性能测评
% H5 R# e& h/ H0 a* G6 _' w5 d4 m4 u
4 Z. I' p: Q1 n# A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/ S, d2 _3 h. l- S
6 K/ q; X8 e7 V+ f( r3 u4.1 输入特性：
9 T8 |# K# w) n/ _! L4 R/ P: K3 T+ b/ a* {1 Z# @
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。7 k* l& v- J1 z
3 N7 x0 m! a- G* E1 R: e2 }6 b
表1、无负载待机功耗:
0 | S6 T' v5 n8 S+ K( r8 f' L! q
表2、输出100%载下的输入特性+ N* D! ]2 ]+ a: `
: C S# E1 S) N" w4 k' h2 d2 K表3、输出PCB端测试的效率特性:5 T; R. r! Q* Y* o, m
4 D! w, h2 B8 _& A$ w
4.2、输出特性：3 Y- _& ?2 R7 j6 R3 d8 K$ k2 ?, q
' u& J; H: r. s- j( i
注：以下数据均为PCB端测试；
' L$ b$ f) c4 y d5 S) T3 T) T8 p- z4 J/ f. [7 q' M5 y
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
4 M" \9 F$ o" {. ^% ]% Y. d
, q$ Y7 H: t# [3 m4.2.2、输出电压纹波：" V; u% k2 q8 u, t7 z
6 `; h. W- P0 R: g1 E. c! Y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。
2 C2 V0 q) m* |& f" n. n7 w, g
- ~/ o- P R2 X+ [9 J( S5 R! d# Z6 F% P5 R. G
纹波噪声波形图：' B0 t7 j( T2 l% y, v; z0 j% P
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
) K, E4 `- n* t, s! H" B3 VFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ; `3 E3 z4 {0 n: n' ~; [. C3 S2 s) J
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load ; S) I8 d X/ j# M0 R
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
0 o8 P$ R! {4 k2 w4.3 保护功能：: G" n0 a Q1 |! K2 U
- W$ L) q9 a9 N- A! o3 {% k2 w) V以下涉及过流保护、短路保护的测试。4 s5 a$ y# U) y& Z$ x$ y4 q1 u
9 g& P6 n9 Y" u T
4.3.1 过流保护：
9 e: Y% h. ]) F& `( b' |! V% k3 ?+ J* \3 i$ e' q
2 K {1 x/ A, Y. W; M6 O; Z+ d; S! ^' L+ h1 ^9 ]2 v
4.3.2 短路保护：2 F h8 C% H, E/ Y: L3 Q/ c1 T
; g3 P0 X* [0 m3 h: G功率计限流电流为 2.5A
* Y" ~4 i! Z! v% P8 j
: f: [! X5 b: l' p* \3 _% x# L; j3 {
% A- U" u5 `" R2 O. M- I
' v" U- W5 {- T0 u, |5 B0 M4.4 动态测试：
, [. D! q2 ?3 q4 L4 t* s( e" r3 R% P* B a
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。
8 n' d: y" y3 M; O9 M
4 s5 Q" r, n6 _4 k- W8 r# c& O$ N7 O! E* F8 }% y: [
AC90V @ 5ms 1 d, _& c# K: D$ t, [* [$ |3 V
AC90V @ 10ms ) }9 w5 v, w8 ?$ [8 b6 ]( ]3 m
AC264V @ 5ms
, T/ Z" _0 B! j. S0 i+ Y# ?AC264V @ 10ms , L+ j1 T& c; z! p, Z" g
4.5、系统延时时间测试：. I6 S8 N' s9 ]7 _
$ ^: M C$ N1 m8 O注：AC端、VO输出端波形图。
" D0 y% c6 U1 k* S+ p+ x+ z
0 G) D" O/ F+ S5 |
6 T( E: X* q/ m1 N- TTON_DELAY @ AC100V，100% Load 1 L: c. ^/ @4 W
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
" h( O! G4 o' H! w" E! iVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
; _( z, l8 ~ W; w BVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
- @9 C. N2 h$ z) ~, a% b* }+ I3 j+ j9 C05、其它重要波形测试
& C$ K5 Q$ ^; k7 W& C' s* u1 H) D1 d1 @" [) B7 D* \
DRAIN端、CS端波形图：1 d! A. B% b( |4 m$ @4 M6 H
& I% w6 c! S6 P
AC90/60Hz，100% Load 0 s9 ~ X* b8 t' Y, C" G: l
AC115/60Hz，100% load
1 c% w; I3 A/ }# aAC230/50Hz，100% load
, x1 t6 `1 m( `7 z; XAC264/50Hz，100% load 2 }. d D7 |: P+ o [
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
+ D# S6 N" E, SAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 . G. E( v7 I# m: q! f% x5 o# Y% g
06、温度测试
& \2 D; ], A* j" o, k' ?6 F4 u- X$ [$ r$ ?& l8 W
测试条件：40℃环境下输出2A测试。5 l2 {/ q9 a( I& i
" w) x e; J8 F k
07、EMI评估测试- P$ u# l' M0 H7 `
- n6 v0 o' y1 k: }测试条件：
* Y" I( I# I* P1 n. O0 e输出电流：2A 负载类型：电阻。
; ~- O5 t4 R/ n" \. R2 @限值标准参考：EN55013、EN55022B。9 Z1 I2 {6 `+ X, P* c; X* N$ L
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
/ m" u+ L5 D: L% ]AC230V 传导 N 线测试 PK+AV / v- |2 D# F, S8 m' x7 r$ b
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV 9 M/ F! f. O/ K' ~3 l% [
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV 6 x$ s- T \" S, O
AC230V 辐射测试 PK+AV
" m. v: X! Y! ^AC120V 辐射测试 PK+AV $ S* U. J% z/ |, L1 W- R
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 7 G7 Z8 ]5 g2 d
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 ( T2 w% w0 @4 x) ~+ ]: g
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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