本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 0 O7 ]3 F4 [% [. X% a5 Q
/ u C- F# J8 d4 W' U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。
/ `. t, F# x! L/ I1 K3 d0 p
: Y; w J$ T/ W( ^! `" B$ m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。
- l; i* B0 e9 N. s; I/ [/ a4 K
8 b2 ^0 ~0 _$ |( c- w9 ?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：
! b p" J; {2 X2 Q$ W; B7 \1 m" p7 q
01、样机介绍9 K& z, e% |2 ~4 G
# T7 V& W& E) D+ v7 C a
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。
! [5 }2 Z+ z3 c- J4 r: Y& g" X8 R; S) [6 d
5 V$ J. A/ x% ~7 U& B6 q" e* t
1 z6 l- P4 b! R/ xCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 + w$ T6 ]3 |8 ?
CR6267SM芯片特性：' k: f K( w3 e
0 o+ Y3 e) k9 F( V7 Y1 K1 {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。' Z6 X- U/ P6 F. W4 C# }/ h
/ q/ V4 t; }# }6 ~& Y& ~( l* l# s
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。
: y, d2 x! `- {( H @1 d
0 u3 u. n+ k& u Z3 T5 b● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；5 A$ u+ o4 [7 q) g. r# m% K% F
● 待机功耗低于75mW2 X$ {% F7 G$ |$ R/ {- @* E3 p
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
6 L! }& a; O7 r+ l- x● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
& D, D4 E& V P$ a# V% f; T● 可编程CC/CV模式控制
' {9 E3 J, t/ Q2 l& h2 G● 高能效QR控制模式" W/ A1 N- c/ H- a/ ~+ ?, x
● 内置输出线电压补偿功能& m) o5 @ _! N- Q- ]6 w
● 内置初级电感量偏差补偿功能7 W$ t; C$ m& W7 F0 i" v n. ]( A
● 内置全电压功率自适应补偿功能
. `% V( r! e2 k. i● 动态负载响应功能) A5 {9 g2 e0 E$ v. z
● 内置过温度保护功能
$ U0 S5 ]# M9 ]● 内置输出短路保护功能
: n( m1 t* v* _3 k$ s' H● 内置前沿消隐' {7 ?9 v( ^( _, Y- x% ?
● 启动电流和工作电流低 M& m* G* v' |0 s0 \2 M& v7 A
● VDD端过压保护和钳位保护5 _) Q* u3 H# d3 w* Q
● 逐周期过流保护
' U$ D; ]2 F$ b0 b- J● 内置输出整流二极管短路保护- E5 x/ U2 U' s# p0 M$ A
● 内置输出过压保护功能+ G M4 Z5 n$ l; r% D+ i( q; B2 x
● 内置所有PIN脚悬空保护功能, S' K# ?" I' b2 I
● 4个引脚散热! }$ j0 X' m( m. q* f# F( j1 a
● SOP-8L绿色封装
8 [# {: ~' J% `9 a; ]
3 E$ w6 X' W6 V4 r基本应用3 k. m6 u% n# C4 {
● 小功率电源适配器4 m( { X3 ^: A
● 蜂窝电话充电器+ W) k3 P* |# f
● 数码电源充电器. g5 r3 b ^/ [# U$ H6 P: h9 m1 ]
● 电脑和服务器辅助电源' H8 O2 @5 B& u9 u
● 替代线性调整器和RCC# L8 p9 R6 _3 `. v4 G
) D- A' L# L- y$ Z& h! m9 j8 |) g典型应用! ^+ T3 [$ K6 J: m5 |& b4 O2 e. e
/ k* t( J: R$ J) _( l. _引脚分布/ S* { k0 T% b& x" R, p1 E
1 h$ a# [ A: R; z4 J- E) I
引脚描述
0 m( Z+ l9 V `8 |
, O t) W& c- Y) J; fCR85V25RSA芯片特性：0 S6 M, O" V" {0 @
4 Y- p4 S C' j: V/ H# O
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
/ L# J8 D+ X/ m, ]& T● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
$ Z/ M, }0 K# Y' n; S; e0 M9 M● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。' C" l1 n2 U, c# B; I- \, f; p) Q5 i
) Q9 b$ Q6 F' o' z& {+ J- C4 v
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。( x+ W# C, ~5 K0 N0 ^
; ?% z) j/ ?# T$ {# o# B4 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。
9 A" d! T- `$ K
' t* w: i7 ~5 NCR85V25RSA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。
! v9 D2 d% T3 Y- B6 b
3 |. E8 b: B" ^02、样机特性: ~0 x. r% T$ ~( W4 s. D. W& T
. @6 y3 `$ s( b! _$ v8 V( ^# G& i0 d
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& L1 ]/ g! o D, \' T5 _: L. j
5 k* _# k0 Q0 I: I% a; c
2.1、输入特性：
& |+ a, P0 Z0 M& [% Y. R. t8 `4 j+ J/ r* W
2.2、输出特性：/ D. e% X; f( T ^6 I- p- k! j
$ @2 o: s/ ^; O' A# @
2.3、整机参数：
7 t7 i3 g/ v6 [, {1 A3 Z0 D
1 E7 E& P2 i, K% b4 t2.4、保护功能测试：- w- |! {" |7 a' b1 @
, N. L5 o3 t. v9 F0 L$ Z2.5、工作环境：2 M* ?1 k: Y: y. x9 \, L6 v. o
% F# Z6 B4 U& H5 b, b! U2.6、测试仪器. S) t; ?' {& _2 e: W- R
6 q0 u% R6 e% K9 l% D
% ?7 y; [9 V0 i2 b+ g03、样机结构信息
! o# i! {/ N- c- `- q f
+ f( F6 C7 B1 s1 F- `7 i7 [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。
0 o- L' h3 A/ R+ J" b' Q/ s$ O7 R5 w& d9 b( w
3.1、电路原理图及PCB版图：
- R0 z1 u* l4 M: v
4 N/ W. n# |' s3 p原理图：
4 ]; i% Y6 c7 c9 T7 |6 f4 K, L
! O0 w( V0 G' z3 _PCB版图：
6 k! F) v! j+ l1 |' T8 [$ `
+ E4 N! k( M H7 J# m" Y5 H6 _* b顶层布局图
8 ~/ |9 c8 T1 W7 M底层布局和线图
% n$ C! i* V `- f8 ~' @3.2、变压器绕制工艺：
( X9 N6 T: ]7 D6 Y6 Y2 e2 T! O$ h& P/ P% }% X) i
（1）变压器电性及结构示意图：
$ }: L. ~% w, C h! f9 @. O
I9 b; o5 V/ m（2）规格参数：' \' O. l' R6 X& W) g9 }
# K/ D) Z O9 g5 C5 M; u
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；* X$ _, u2 ` U- b0 p
2）材质：TDK PC40 或同等材质；; p- u- s! u& h6 f+ z' U
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
5 g. N" q( I( Z: T: b/ p* d1 I4）次级: 三层绝缘线
0 {9 H9 X: u' x% f- u; u) @+ B: _: I5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质0 a' }: c+ t6 [" _% e
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；" N' p# _& M! N) b* B8 Y, f
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）), a/ s3 y* G0 S2 v: N# Y
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min. ^3 i2 J) w' S" M# o) k7 }7 S
9）成品要求:浸凡立水
4 |) _9 n/ k2 y
! [ j9 i, V* m5 ^3 T（3）变压器参数:; H+ D+ `8 Z' N% N
) _+ Q$ E$ x( A# d* ]
3.3、元器件清单：, h* J W/ O+ T; I; m' M) i- }/ f
( T. r5 C' {& F8 i% W5 M- ?; j
2 Q- r$ N% ~% X* W/ d04、性能测评, ]" B w; P6 \6 i4 N/ V
$ H, l2 j& O9 ?$ e, o( V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。* s! V; r/ I, \& T. }
# O& e; P: _1 L2 l ~9 R# o# [4.1 输入特性：7 [( t% ~$ I* J
2 f& S- h8 `- H% Y7 H. |
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。
6 P% J" _6 K" k+ }! _% U, z. \& [- _% P; O, d% |5 u" y: H
表1、无负载待机功耗:7 M$ G. ?! S' p8 b3 G/ ]
+ K7 @: O/ d2 R' }' G0 s) E表2、输出100%载下的输入特性+ ]4 y" D9 u/ t7 f' ^) s
5 R' D$ j0 z0 G- b) U
表3、输出PCB端测试的效率特性:% X C! j m9 J3 A! S( E6 z$ w
& n% {) M( d& `8 x. o: i
4.2、输出特性：
3 N6 W U& k: y# g
2 q; s7 z* a/ a9 q( Q% i2 C @注：以下数据均为PCB端测试；
: d- I: h {, v8 \4 Y- ~/ |: l' Z) s, Z% q
4.2.1、线性调整率和负载调整率：+ j" L) @4 g- H, G k+ Z
( G; e7 ?* K) J0 A9 ]8 E
4.2.2、输出电压纹波：
T3 r; b9 [; @7 [1 ~: B$ y
" X* o- z) I) k, ?+ J! X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。, K0 |" X7 }. {; s# j5 Y
5 u8 V# F {) R6 ~: F& d+ t0 k) h0 ^. V& y! M; x) V: _
纹波噪声波形图：
; d8 g. n, O( ?Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
2 P' ?1 G5 g9 S# i1 RFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
0 l! l! f2 P2 NFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load ! g* ]% g. @5 B0 E+ q
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load + r* c1 M8 S! M3 w6 S! \* b, K$ A
4.3 保护功能：8 O3 h8 h# U8 p) c* N' H
. T1 z3 S S1 p
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
& d$ ~: K. m% x G5 j5 L j/ c5 n" N, c$ @' _. N5 i
4.3.1 过流保护：9 F" @( z s* D9 b
5 b ^8 b9 I4 W
% K9 r/ ^5 f, d, C" [
7 w) u+ h& L' Z3 G# X M4.3.2 短路保护：
6 l& A+ @! l; O b4 |" I6 Z( t+ l
; {2 l3 l+ U# W- a" S功率计限流电流为 2.5A
3 k( Q1 F h/ H3 R$ z+ L7 F# h1 l/ S! S0 s5 d* D8 \! i( T
/ B' q/ W, B$ [; A! T5 L& Z! w! J5 ^% u, x% d
4.4 动态测试：
! y# T' J6 g2 Q( R) K2 |0 r4 k$ f5 z
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。
_) ?; i% [- a7 q9 ~ f/ x, M1 x: p% [5 E/ D; ?& b
/ E* F" n+ p' g( T& L" l! @AC90V @ 5ms
2 ]. N; w' W s8 b6 zAC90V @ 10ms 6 x* M8 ?2 O# x5 H. Q
AC264V @ 5ms ( r) P. H2 H/ M- Y% t
AC264V @ 10ms 7 j0 @8 E% A5 ] U3 k$ G
4.5、系统延时时间测试：
( x: b$ q7 K" j& ^. W% ^6 k- t2 d2 ~4 U& Z6 g8 i& ]- o+ x
注：AC端、VO输出端波形图。
7 z+ {2 o, I9 l3 N" A4 c
$ m+ j! e% `8 \, Q" Q% Q$ I" x. f; Z1 a( [
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 9 C) {$ k9 A/ Q3 |1 o. e, h. D
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
0 _# n3 A4 M, G; dVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
, z U a& m: D( c5 \+ n& vVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
% `' b6 h1 E( k7 F' T3 v05、其它重要波形测试
3 D2 \( \: ?9 s' O ? ]9 y, V
* [8 K2 O5 |! z2 \# f0 T5 G* \* IDRAIN端、CS端波形图：8 [" b1 p7 I: M7 a9 I7 b8 _0 v$ ~" k# ]
2 K/ ]' P! S( @" Y' }
AC90/60Hz，100% Load
+ {( ~0 g- {, o+ _$ V6 P e# ?AC115/60Hz，100% load
% z5 |; K0 I( R/ \AC230/50Hz，100% load
9 z! s# K2 Y' }$ TAC264/50Hz，100% load 2 [8 e" t5 L0 u' ?
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力 1 J8 }" j3 V0 G$ y3 f& Q. o5 j! S
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
E# S# {- v4 z7 R06、温度测试3 ^3 _) t9 c! y* T3 u/ \7 ?
) E' o' z; m/ V- M& X7 j
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
; i- K' ^& Y* z" W% W9 t5 n
% }$ g W0 a' k/ w/ \/ |4 o9 R07、EMI评估测试
: u) X* t3 i8 S1 r' z, i$ {+ k& e O
T: B" E+ r; v- v4 s7 j$ f测试条件：$ V# e1 t- l7 d( D4 V; C' E4 x$ h
输出电流：2A 负载类型：电阻。
1 J" n X# [! r/ N" }! Y限值标准参考：EN55013、EN55022B。* H( s# H# v2 N
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
0 `5 B; z. Q$ y( H) v) N" XAC230V 传导 N 线测试 PK+AV # b' z/ z1 b5 l" _) B, l
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
* e* H# D" w* Z$ o bAC120V 传导 N 线测试 PK+AV
: B% T' e. p" r5 z. ^! x4 SAC230V 辐射测试 PK+AV
3 H2 e: ^' { u- P3 PAC120V 辐射测试 PK+AV
; N& x7 f5 u; w( h, c0 g' AAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 ( k8 O6 C0 q/ {' a' c8 _7 ]3 [
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
2 K9 v7 l4 f5 D" h |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-5-18 11:38:09
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