本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
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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。1 s3 s1 c" M& Z. k& }
6 w: s; n& Q L4 f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、开云手机版登录入口、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。
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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：/ I' L7 n" k& l1 A* R+ s$ |
u6 h- x2 Z5 K5 l! i0 |; f$ w3 R
01、样机介绍7 ~8 z9 L5 b Z$ B' i x* [0 X6 _
- x& c; O$ Y# D2 F3 H
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。
, B$ g' b3 ?+ e. o3 y9 s* E# V* D& @5 n9 \8 y/ ^& N
. ~7 z# n. A4 B) D6 ~2 m% g8 ^% Z' R
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 8 t4 _$ w: i* A( ^, n8 `5 L" b
CR6267SM芯片特性：
; h" U4 E# h4 }3 O( m2 I/ O& D/ x' R4 f* G
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。
: f2 R1 y, ~' g( R& k* K( d. H
! E* v" ?) a+ q( h. qCR6267SM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。
2 d2 x7 S: i4 o o. l& w- F2 s q8 c
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；$ k' d# E, ^8 C! _- K. Z
● 待机功耗低于75mW6 ^( B) R3 G! X. b0 D$ {6 B( z
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
3 @) T! J* u, a! `; ^+ s! T# H● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
* O- M) o0 l" `. `+ q: O r● 可编程CC/CV模式控制
7 _& R2 ]+ }1 f+ ~7 y2 v● 高能效QR控制模式
9 |/ t1 S ^5 @( e* o9 l1 F● 内置输出线电压补偿功能& ~6 ]% z+ g/ k$ k" V) y
● 内置初级电感量偏差补偿功能3 |6 K5 M8 Z- U3 r" W: h
● 内置全电压功率自适应补偿功能
B% v; _5 a1 {! e● 动态负载响应功能6 W/ i5 i8 C; \- p5 p
● 内置过温度保护功能
3 \2 n+ @2 i5 U: _● 内置输出短路保护功能
5 H8 ]$ r/ ^" f3 `& Q; u# j● 内置前沿消隐
' E- [, J9 z' _/ s● 启动电流和工作电流低
R, e4 o6 m% X7 ?+ j● VDD端过压保护和钳位保护
- a8 B8 Z: f. p r● 逐周期过流保护
5 p5 F' J3 L( l2 z" f● 内置输出整流二极管短路保护
! e0 K8 Q$ c% n U● 内置输出过压保护功能
4 \9 Z- } z* L5 l* m) {. F3 |4 f● 内置所有PIN脚悬空保护功能1 O7 H: z$ e$ w1 @' Q" t
● 4个引脚散热" A1 E/ B/ R7 e5 g& ^5 u* h, |% s
● SOP-8L绿色封装
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基本应用/ C& S- J% K% P7 o3 q/ O* Z
● 小功率电源适配器/ g, v0 b) x3 V4 l- A/ ~
● 蜂窝电话充电器
: y( N J2 d# Y" ?7 \! M# O$ Q3 M● 数码电源充电器
- X7 |1 e: m+ I( R' S C. N● 电脑和服务器辅助电源4 ~" U& z+ H* ^' s0 e" ?" J& e
● 替代线性调整器和RCC
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. L W P+ L9 ^, g典型应用
" g3 |( d# M5 V% x% r( M& }7 y. x, [/ [% s% z" I# _) O
引脚分布$ s# `, E# [% A4 @
! ^& R: s2 A. K, a6 \0 ~( |引脚描述
3 Q0 X$ b' V! \
; D; Q: x9 Z* i$ a! fCR85V25RSA芯片特性：+ {+ N! [5 T! F: E! W
" \/ A: g/ K# a5 Z2 o: |● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；+ Q' e+ U! [2 v8 H8 u
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
) J' r6 i5 v- {& [0 z! Z4 D0 w2 Y● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
; f& D" ^. v2 a- q1 o* U* G- B5 `( ?
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。
1 v* p0 a/ r1 D8 W: B, Y7 ^' Z9 l/ d' S d. M
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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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。
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7 u5 O: D6 n, L. q1 K- S2 T+ J02、样机特性
' J- c4 x0 f6 K) H) J: Z E% m. k% W9 E; {
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。
$ z+ f5 [* Z" F1 r
' ^$ Y( E) r& U2.1、输入特性：
/ \" c q* h$ {2 B1 X( E, D- _' E* Y/ ~1 V# L4 @! j
2.2、输出特性：
, k# O8 h) m" d. q
( m- ~$ H3 ~) n2.3、整机参数：: t- w6 |& g% h+ E2 q; ]$ x/ N" n$ z I
1 l$ n. d# {, t7 ~0 J2 z2.4、保护功能测试：
: _/ A# w# K* z+ s
& U, {0 K7 q* q, ?2.5、工作环境：9 ^/ ^1 v/ @ `# f' I- K
& S& N1 b) @( r; i! O
2.6、测试仪器
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E. T, V" {# f) U
# X! ]% T# z# `2 G03、样机结构信息* n* R8 e5 x/ d0 ?4 C+ A
3 C" V" S# S: X; H4 W8 n# O6 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。
+ D5 o$ @3 s- s0 p4 c
7 e/ ]3 t9 q O; F3.1、电路原理图及PCB版图：& t8 x2 U% v; R/ @* a+ [
% [' p7 p+ ]% B; r原理图：3 ~+ J) q% Q9 g7 [" C: x
' B' G) n K+ O6 E: kPCB版图：8 [. g. \" f1 R) \( y+ C# O, r
* n+ b/ G6 Z4 ^. J3 P; v! N$ q
顶层布局图
) w+ V' ^ ^7 |+ k' |0 b' R底层布局和线图
! x- H* S( j& G6 N. t I/ T3.2、变压器绕制工艺：2 \2 F% j( v; _
6 Y3 c/ y' k8 Q" Z（1）变压器电性及结构示意图：# P8 C* x2 H; I8 h( R. N; q
6 h0 R" K; |+ C) ^
（2）规格参数：
- k& \! s: S2 o
4 m' \6 k' J% M, R1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；- L' C0 @# q: I3 `$ N: A% Z
2）材质：TDK PC40 或同等材质；% d) R1 j7 ?, y% W
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
( K1 L& _: d; Z' i4）次级: 三层绝缘线6 i; J& Z( o, L# ^
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质) `/ l0 j- f) V& v8 h$ n8 W; ]9 B
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
* \' ?! h! p4 O1 J& ~8 _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）)
7 ^$ T2 w" M! ^$ Y. o) h8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9 D& M+ C }$ z& I9）成品要求:浸凡立水4 M8 O' n( [* Q- c' ?
! I: n" ]/ L% W& N' O/ Z) i5 g3 K（3）变压器参数:0 S2 z+ t3 i2 B1 c" i! N. n
! x" q" u9 b, x. C& w) t
3.3、元器件清单：
1 m2 x9 X) w* j9 b, ?- \! ~6 i' C1 i* w5 r4 H6 d
% t1 k6 o6 V/ a* |/ n# u
04、性能测评
! D3 I: v7 X. |+ }7 h% a, p! _* \* R0 J% E/ F
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。
9 Z, |$ e4 O* w1 ?- B! l+ c, C. e7 M& k6 _" [7 o
4.1 输入特性：1 w/ u# L% A* g7 {
+ K. i- \- N6 T8 c+ R3 m4 _) u2 t" t
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。
' m" d+ {* Y/ N$ U- ~9 f/ h8 }
% S) }- @" ~3 }0 ]表1、无负载待机功耗:7 L3 L0 j* h0 G' W3 i: L% ^
% Q6 X2 `1 { I X
表2、输出100%载下的输入特性( K3 |* U: ]8 j/ \3 {3 P
$ S' O/ k2 @7 s& p3 v* H4 x
表3、输出PCB端测试的效率特性:
& N4 d# b& |* @6 [' s/ c5 o6 y
4 G) t8 Z- B7 H* U Z* G- R4 x4.2、输出特性：2 ~, @5 t! y6 \
* y2 L7 @, V0 _9 I* L
注：以下数据均为PCB端测试；0 z1 Z) s) F5 [2 q' s, ~6 Y/ ?
" M4 P7 j3 m% B, K* b4.2.1、线性调整率和负载调整率：
6 C3 N5 k5 q- |5 u4 \4 y% K& q- N4 q' x8 U8 F# q
4.2.2、输出电压纹波：
$ V5 Z; J0 ?! c N5 G; n. P( J% L! q$ b4 W3 B4 K. 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。
2 H, _$ Q( C3 S; F( F
* ^+ l; r# h9 [! u& ]& f4 E" l A! F/ i) I' R; f. ^+ C
纹波噪声波形图：
/ i% v( z; N7 g% dFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load " M- X- `; b* [) A' k, H' V* ?5 D
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
7 j! d7 h3 N: g, U7 u9 V9 ], n0 ?Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
/ T, N9 G! I" r7 cFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load ; `- X$ e5 j& D, r, t F$ U
4.3 保护功能：
5 `: u) s p+ `, ], K5 t0 g; n; A% Z6 q. n/ R# k
以下涉及过流保护、短路保护的测试。, z: j6 h4 q# o
( V' p0 g# H( o0 z. I# [0 g' l( Y0 q4.3.1 过流保护：; _+ G2 R! ~+ W! v. X7 E
( V0 }$ n- z: `" B- w
, | O: l- s9 k+ S- \
/ }* @& c: K: R* Y4 H- U* \* T W4.3.2 短路保护：7 K- w9 e- k) Q8 d
# z/ K- s+ x3 D) H. m7 g功率计限流电流为 2.5A9 u4 H: V4 F. e Y+ q: m# h5 Y+ m
9 H" M2 M' K4 t) g& j- G, W
# u5 ]: ^- D8 v: w/ ]5 r: _& y/ p1 _; Q! }$ m
4.4 动态测试：
: x; u. `+ K1 u+ w1 o7 A8 p4 f7 |7 x$ p' d: q6 I7 ]
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. R2 P: x* n, ^' G0 `, V5 k
8 u# w; b- m- _, q& }5 O
2 z! l4 O5 f$ m! K
AC90V @ 5ms
! ^5 Q' u, h7 }" Z/ o0 lAC90V @ 10ms / U {% k2 {& K# L7 @- L
AC264V @ 5ms
2 Q6 J% U5 u2 `" s/ YAC264V @ 10ms 0 D' ` C D2 m# x0 I7 X4 ]8 ^
4.5、系统延时时间测试： U# ^! n0 r7 ~2 s& p
6 Q9 h8 [& G$ i* p# V
注：AC端、VO输出端波形图。; N3 a6 o7 F. ^6 D3 v( a
5 o1 p: _9 D; |3 k( I
2 S. d; [2 O# |2 M( ^/ }8 TTON_DELAY @ AC100V，100% Load
* L3 J- G$ {% P4 s2 NTON_DELAY @ AC240V，100% Load
" {" b% z9 c/ {8 Q% K, ZVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
# W8 q% M6 X3 P& l6 S4 wVOVER_SHORT @ AC240V，No Load + e, Q0 m7 k6 ^
05、其它重要波形测试
/ a# B. P1 b* b, h) i$ T
Y d) ?, l1 H0 }DRAIN端、CS端波形图：
9 d/ `6 n% o7 C: z: c. G- ~, k" h, E0 t5 s/ q7 q
AC90/60Hz，100% Load
- S9 F1 p+ G, \# u3 B9 NAC115/60Hz，100% load
8 j1 ?8 K, u( E' q) B' wAC230/50Hz，100% load + r8 q0 ^% B" f9 j& A
AC264/50Hz，100% load + N$ a8 P! f& N4 y/ d5 t3 ?9 x* m- b
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
5 Z$ D/ t. c7 hAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 : s% L Q0 D8 F$ T
06、温度测试
" [4 ~4 x1 O$ a4 N% A+ C, I4 B1 n% S1 R% ^ R$ f6 l" @
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
2 y/ [& c1 X: [1 `- E. T: ?1 @0 C% ?
07、EMI评估测试
" G: S. E8 K& ^# ]; u9 F, G8 Q: J+ {' V, a
测试条件：
, r. W! L/ ^" X输出电流：2A 负载类型：电阻。$ ]% I l* K2 ]' @5 L
限值标准参考：EN55013、EN55022B。% @/ v' g3 i) {1 O
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV 3 |4 w, O! ?9 t, g U7 V5 l
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
& t1 |1 n# b, t8 R) sAC120V 传导 L 线测试 PK+AV
+ y0 A* W { N! yAC120V 传导 N 线测试 PK+AV . z+ E* G0 k m& j( i
AC230V 辐射测试 PK+AV
) _; w! a8 v. j2 G4 _( G4 s: dAC120V 辐射测试 PK+AV
) N0 ?$ ] o7 l$ E" S9 p4 ]AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 / }- z8 Y7 P0 h3 Z0 n
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
7 d4 h5 ]1 v/ z, T* H4 r |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-5-18 11:38:09
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