本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 . o) r8 G1 | H* H
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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。9 S8 @: z1 A1 z* f
8 o6 ~9 G2 L- {2 H* q4 B
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。
3 M/ u$ U4 a# R7 N% J% }+ V8 k
. F# d$ V( {5 L5 `4 b. t' K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：& y0 T- W1 w0 _# o8 z
9 a2 p3 r) P, B# K
01、样机介绍
' S) c5 z/ V Z1 }2 |. Y8 N
, Z* z6 q1 ~, N) r/ W5 ~7 \5 _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。
" }% \8 I$ z j3 ^
( G. W2 T2 Y% _$ K
9 i+ B1 q: V, X
2 ~+ s, [: j3 N4 Z1 SCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 7 I% D/ x: {3 ]1 v, {! o
CR6267SM芯片特性：6 T0 s6 ^3 ^- \* R1 Y' \1 X8 |
, V% }- N& n7 ~# B. }. a
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。$ ]. _/ \) m2 l, h; o+ t
0 O3 Y5 T/ |9 x0 Q, FCR6267SM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。
& u' y- ]: Y% O" o6 p. |3 z' `6 n* d: h- i$ I$ o
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；/ U* J0 ~/ f! H K
● 待机功耗低于75mW
3 v, r% C6 E8 I/ {' |, c● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
5 b3 O/ `. r" @( ~5 R6 k& q$ d● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出* e( s. F% S; t( h9 i# [" @
● 可编程CC/CV模式控制
: ^' w6 C" L* N. Y# }● 高能效QR控制模式7 M8 s! f( d P9 P
● 内置输出线电压补偿功能
& d1 ~8 [: d* e2 V* N- W7 z● 内置初级电感量偏差补偿功能. I$ ^* J- m9 ]" l6 }' h, W
● 内置全电压功率自适应补偿功能
- P! q2 }& M. r. B, Q● 动态负载响应功能
2 @) y3 G2 ^4 [+ R3 p' j( V" t6 Y● 内置过温度保护功能
1 `7 J! _+ X4 s$ ~; I9 i7 p● 内置输出短路保护功能
/ f! u H! U# k* G● 内置前沿消隐
. H! p; L9 E/ I* i( I) H) A7 ~● 启动电流和工作电流低! O( b" k4 S( c7 o8 b
● VDD端过压保护和钳位保护
( T7 B4 w ^: r5 |+ f● 逐周期过流保护
o+ X# |! P* T$ c5 S● 内置输出整流二极管短路保护
0 N9 r- S, @# J" D2 n8 O- e2 B! N● 内置输出过压保护功能
3 K& P( F" M+ Z0 q; H● 内置所有PIN脚悬空保护功能. |9 p) q0 e$ G4 x
● 4个引脚散热
9 P5 B( J6 d4 C4 o- e: r● SOP-8L绿色封装' }! \# t$ b1 _ a' B
- ]' x! Z, }( f2 J
基本应用1 a- Y, F6 {' j! E% h
● 小功率电源适配器7 C& H% l9 ?! C; r; S2 }; H$ E. ]9 R
● 蜂窝电话充电器* S# O' L4 m K* R- D: z
● 数码电源充电器
3 c& ~3 X3 x. U● 电脑和服务器辅助电源
! s% X2 L3 O/ T$ ?● 替代线性调整器和RCC
0 S0 n6 l) Y7 _& c, [
q+ A; Q; p: {- t: y典型应用
5 F; r& ~ N* y$ D
8 L! z6 y9 l" n2 K4 ?# [6 y5 d引脚分布
, ~5 u! h& e. g9 @- B# k- K; A! Q4 ^8 i: p5 ?( @
引脚描述
9 y4 Z/ g$ F* i& q: _. b1 W% [5 w3 e2 l7 S! o$ ` c
CR85V25RSA芯片特性：. G9 ?3 l+ n- [5 t3 _
& b; [& U1 ]! G3 I# m Q
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
8 f- N4 Z$ }" B8 S _; p● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；" @4 |! y7 W. o, W- Q! A
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。; \5 S n# ]. @
2 a% I1 t9 z: _" ?& v; t
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。
6 A$ r+ v, F9 R" F1 X* D; ~0 n7 P4 k3 ?9 u- n7 t& X5 p
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。, s- i; P8 ~! o
9 o' [) r) j6 o, H) n: oCR85V25RSA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, o/ k( c2 q; r8 e
3 e5 m) K* R1 A8 N9 o& h) D
02、样机特性
; m: }- n9 c" R% w% e
/ K& O' J ^! a% m: f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。
* R5 D; `# ~# I% z) h {1 {% k
/ ?2 A8 U' ? x2.1、输入特性：7 {$ q/ u9 T8 r
4 I9 z. ?; ?2 @- t/ }; b) F/ E2.2、输出特性：* V% ]& y: a2 J+ Z4 J/ x+ W. A
: u X, h: C; V& }. |/ l2.3、整机参数：
5 a! \ I$ y) B8 i8 ?+ d3 D/ l/ N& N/ V* x
2.4、保护功能测试：
# L0 R5 H! Q" N! @6 ?" C F; \; `+ S& Y+ X l
2.5、工作环境：. G' n% u3 z3 l5 n+ |
- J9 n Z+ f* H7 b1 [
2.6、测试仪器
, N0 n# c! B. s$ c
5 W# \6 r8 O$ e" P5 a$ o
' f, p' i9 X- K8 @03、样机结构信息: F2 `$ q" n; v4 `& Q0 \
( [, m% R3 j2 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。# [2 d0 g3 z6 t% K3 m3 q
. |/ ~+ E: y* ^9 B) ?$ p3.1、电路原理图及PCB版图：, S; E$ ?# V+ `( H
% g% j; C E" O+ K, E
原理图：$ Q6 A! Q& i; p& ~4 _/ Y5 `
. [0 r k0 O' G# KPCB版图：0 s, p* [, @8 c6 K3 {9 G) x. q
- _# Z7 I- ^0 l顶层布局图
7 d. }8 Q" q6 C+ D底层布局和线图
0 l" t; d8 n: x8 g }5 x" D. K3.2、变压器绕制工艺：
5 V' y6 p* O% S7 b& G2 o% F. f! {) h- z8 B
（1）变压器电性及结构示意图：- O& z/ y( h! `! J! |
2 [+ r$ x; P- `$ }2 H/ u（2）规格参数：
|+ K' d% ]1 e# F% r) a' i6 K# f E7 k- h) y* n
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
; \: O- h& {+ W2）材质：TDK PC40 或同等材质；0 H3 _! ]$ [7 T/ R/ n3 J; S5 Q7 _
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线/ f; _. ~. J8 B! z6 L$ |) S% W0 G
4）次级: 三层绝缘线
) h3 V+ o3 e6 v) y0 j. q5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
3 z& ~7 _! K, q1 _6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；$ N( W' k& J5 K. v- h5 ?+ \! `2 V
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 I5 o V5 r7 v3 V/ R
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
0 c y: Q2 M. y" F9）成品要求:浸凡立水- ?# i6 Y% P- F; R) J: H
4 d7 A6 R' m% t, H（3）变压器参数:
2 m [, p8 H4 v3 t
4 Y! f+ q: H& N0 Z# j& J7 N3.3、元器件清单：
5 p) a* Q9 d) H) M# p9 f) X$ E8 f
! O8 ]* s/ M: a8 m! H; v* B' Y) g# X. [0 M) @7 h0 _5 g, b
04、性能测评
1 t# J1 P* ?. N2 a+ z
( D7 J, n: `1 D/ R* R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。
* m0 X* h* q% J3 | t2 q% [, i4 P, t$ B+ }
4.1 输入特性：# b1 J- N$ ~8 t2 h% Y! o4 d: W, E
8 `7 B9 l7 Y( n7 @/ N( ]3 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。
) d. T+ o, D |# Q& Z& ^$ A; B) h e" i& `) d. [( e# N* D7 F
表1、无负载待机功耗:' f% L; s/ J% Y7 U# h. m
, m6 Q6 E) i' x2 @8 |1 a表2、输出100%载下的输入特性
/ E1 V/ b& u: s; S8 [) u& J
5 y5 L9 p; G$ e) c* C6 g, D表3、输出PCB端测试的效率特性:9 s: {2 d9 f8 V4 S7 |. u
6 N* I1 s! A4 l/ z9 i0 W9 L7 b4.2、输出特性：
n0 K: ]* E5 q2 _
& u- t1 b0 G! R& ^. n注：以下数据均为PCB端测试；
. F$ R9 q% ~6 u* y& u+ d) O& n7 e: @+ k" _' X
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
+ K. |9 e. X. }! N
2 C/ `. q/ i+ {% g# V9 D4.2.2、输出电压纹波：, R8 I' o/ V+ z, ]: P5 \ f
2 f: Y7 |; p0 {9 K1 o
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。; R$ R! O; Y3 G4 {- F
# @6 H7 l1 s) R: z" B. M2 h8 o- [5 V& g8 n0 f2 h
纹波噪声波形图：
! f# f$ U6 }5 n# K) EFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ( H' {% `/ m3 f
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
6 y, @ S* p) N8 T/ ^Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
8 h7 x& A+ B J) y7 |Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
! g* p& R+ B! t8 N4.3 保护功能：
+ r) V0 r' L8 m8 H7 _3 H+ | [- ]& |9 F/ z) B. K: i" ]0 W
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
8 f% m! c0 q$ H
! c% H' x+ c& L4.3.1 过流保护：. P3 O* D+ c2 C% k$ f
6 z* E4 v T8 g$ @: l
8 ~1 Q& [! u& f6 V9 P& h3 W5 V. y9 o9 S0 @
4.3.2 短路保护：5 l* p t: }) H# i! R4 p( p
3 `: ~% @0 r# z6 j9 P7 P$ [ M; ]功率计限流电流为 2.5A K v9 d) i! V0 T5 Y
4 p- {$ d6 f# y; ?6 _+ z/ T" J* q0 I' l4 y4 {
5 C8 G5 L6 F6 _; f0 T: D7 J4 O8 B4.4 动态测试：* Q4 c- ?2 n5 H7 B4 U3 `
- J) `4 a: p, v
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。
: K8 S$ `+ a$ G* ?2 e9 {. y$ T: H( I9 y: K: l
6 X6 I: x6 w) V; ]* s- i2 G
AC90V @ 5ms 4 _# H: C" W) f5 D# c/ a
AC90V @ 10ms + M z+ c* }- n; m& R7 @' P
AC264V @ 5ms 0 I0 o5 x5 f( W
AC264V @ 10ms
9 ]( J& X' g @0 E. y- \6 j4.5、系统延时时间测试：
: N8 ~: q8 N7 D
/ a( C* v6 O" j1 T, j3 {/ p [5 B注：AC端、VO输出端波形图。9 d) ~+ W1 V/ P/ \
' B! x8 U' O' z0 x; g, \1 ~. x
+ |2 Q: k' u6 X+ @# Y+ P1 z/ ETON_DELAY @ AC100V，100% Load
! J: i( W2 G$ E; u! o* ]TON_DELAY @ AC240V，100% Load % q" s; n& n2 b* s( e, r' \! A( A
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load : G8 C9 w3 e' P- ^+ w D
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load * T* _. g( g6 \7 P
05、其它重要波形测试
" C* k# N4 y" p/ a
d# M+ C+ D4 b4 P6 n5 VDRAIN端、CS端波形图：# x* O6 `& Q+ b1 u( A
6 ~% ~1 C6 `3 }) j# ~; `AC90/60Hz，100% Load
0 P* G! ~" Y) M# yAC115/60Hz，100% load ( Y. \. g, q4 i5 z* K
AC230/50Hz，100% load
6 S1 K2 E/ H7 }! C9 [AC264/50Hz，100% load 9 V+ p R: }0 K. x. [- Q9 O9 Q
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力 : c8 {; ~% l0 u. `8 \9 j' K
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 9 u P; F' m2 b6 A" X5 i, Y
06、温度测试. b2 J9 v, D" ]
. C, X! B u& n& b; r2 R% K& b测试条件：40℃环境下输出2A测试。) U. V! q0 J5 k. r3 P, v
. B# u6 p. P8 y& P" f! g07、EMI评估测试
0 S1 T7 W3 k! [; R9 M2 u ?, ~9 `, ^) D9 c `
测试条件：
0 }; }' o& F2 t; w2 X1 `输出电流：2A 负载类型：电阻。( H# E5 L6 B. V5 E4 n) f+ h9 L
限值标准参考：EN55013、EN55022B。" ~5 Z2 r0 ^% F( Z
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV 9 J6 e. q6 c; L! {2 b
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV 4 D& a& q# ~9 T5 y
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
! i1 ^* A# L/ L3 T9 aAC120V 传导 N 线测试 PK+AV " [% }+ y$ e4 {4 h9 N
AC230V 辐射测试 PK+AV ) J' i$ I4 E* B% ^
AC120V 辐射测试 PK+AV
1 F7 d- t% o) Q `5 H/ `( JAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 4 e. v+ n: V# D$ R; H& D+ ], d
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
9 m& t8 }( P- B4 M3 @( \ |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-5-18 11:38:09
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