本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
. F9 m0 f* G4 F0 O/ ~) z- s
5 v/ e. \6 a$ T* m, Y8 k3 t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。
+ O2 w- t) K' a. [5 y3 M# Z2 X" c* f4 G% N8 e' g& G5 _
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。5 H( v# ^/ S. ~( d( e0 S2 V6 K( C
5 \. n: S) T% E6 u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：
- B2 i$ `# W* z/ L j/ d' s' b" s4 q! B9 p, u V6 X
01、样机介绍
4 t/ ]# g. d6 M- G! x0 G2 o
; m. [2 W9 j# O$ `% N4 G! g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# F9 N7 G) A# W5 x
( \" d! F$ h1 E1 ]( L
+ G! K T5 R" I
8 C: K3 N2 U/ F3 Q, `* w, ]4 Q& wCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
: X. c- \, X# N+ i$ n/ cCR6267SM芯片特性：
: D0 s7 Q: Y6 d/ @9 h, i/ H2 L' a* o8 Q% B* y
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。
9 h" n8 _" [: P8 B0 i+ \; x- |; y; M8 U
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。
+ C+ Z* R. L l6 ~6 S8 |+ H9 T# R9 a8 K3 ~. b( R0 m: t) J" k
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；- R3 U- y, m; I) t- L" G5 ]2 A
● 待机功耗低于75mW
, I6 s1 t8 t' k0 \● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
6 q% N) x5 m8 k+ A% x! h● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出+ k" ?3 l2 n0 X8 q. k
● 可编程CC/CV模式控制
) q& h7 @! }( C+ Y) ~/ B● 高能效QR控制模式: y; W9 R0 y& {! J& T
● 内置输出线电压补偿功能& o( m5 c; G2 G3 _ b
● 内置初级电感量偏差补偿功能
" G: t* G4 b6 w* b( C● 内置全电压功率自适应补偿功能! U; { \! H3 \, D% u
● 动态负载响应功能" ?1 i; A- A4 F6 U
● 内置过温度保护功能
/ Y% B i3 y. |" G7 P6 A● 内置输出短路保护功能7 h n4 r3 E: p; Y. b3 O$ T0 Y) v
● 内置前沿消隐
: S+ z1 P1 I& \5 K8 n● 启动电流和工作电流低" P: a+ ?( N0 T
● VDD端过压保护和钳位保护
/ t# u3 D F7 t0 v: {3 Y/ y, @● 逐周期过流保护: M2 E5 X, o% Y5 W* k8 `
● 内置输出整流二极管短路保护
% T0 a" P) c& A6 R● 内置输出过压保护功能
6 e! Q$ ]6 x+ i* n: x0 i: k1 ^● 内置所有PIN脚悬空保护功能" @& ~4 g# ^3 U- m6 V
● 4个引脚散热0 r( |& Z7 s; x, z
● SOP-8L绿色封装) x7 a8 W. N6 P" X6 ^/ u0 w( {
; W/ f- J! b2 p$ d3 P
基本应用) Z! B) U" t- U. f) c
● 小功率电源适配器
M) h- F' x3 z9 `) S● 蜂窝电话充电器1 _1 C- c2 r2 |3 A' T
● 数码电源充电器
! H- J2 n1 a o0 h● 电脑和服务器辅助电源3 I; R, l0 d- k6 Q
● 替代线性调整器和RCC- d3 m! f: |# j4 U$ i3 ?$ P. ^
0 o9 r, z" Y8 Y" G( R6 v7 X# o
典型应用# ?% [$ m- J# ]& K3 R+ V
5 Y4 w6 ^0 Z9 u# K) L5 I
引脚分布5 q: l1 q) N: M5 ^% A/ v% u
' u. Q: c( S2 f; B引脚描述$ d4 A- H/ c! U% \
, H- U3 @0 R' DCR85V25RSA芯片特性：
5 R# q- ~/ E( V6 g/ f% j0 j3 Y+ N7 H% l- P7 w6 M' A( H' a
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；5 G3 z1 b3 z, T9 I0 o( h7 i3 N; S
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
1 v" H5 H, E( d) E! K& n● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
' f" N& B1 k8 U! \: I9 i- Q
; y" Y$ T$ s* Z+ u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。+ U+ g* Q" e6 R' s! P
j9 ?! o9 J4 B* |4 d
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。
0 a# M* @: ]: | i
. g/ F! s' a2 Z: n. i: _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。
% v( x w$ ~/ I& Z! _8 O
$ |8 p1 D% H0 K! L( k" l' s02、样机特性% k4 d* j: i4 Y9 Z
6 p+ X5 Y* Y1 q _
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。
8 z6 N' v4 l# U. P# L% U
0 l' z! ~" u3 @0 G$ }; I1 I2.1、输入特性：4 @; T0 R5 S! g" } M6 q. `2 n
7 l8 c6 `- s2 |* D+ l" ^ I6 U
2.2、输出特性：
! n, Y* r# n8 ~1 j: L8 ~0 s) o1 N3 c6 J. w
2.3、整机参数：. z7 A1 {9 ?& x& P9 D& V1 i! v
2 d& L9 l( h: q! J0 M0 u8 R9 f& u
2.4、保护功能测试：* o" v' D, ]/ H' Z) a
6 w" X1 Y* Z% Z, o
2.5、工作环境：% w, v" H R3 Y, \3 v
) [5 m) K: U( w, |6 m
2.6、测试仪器- a3 C0 ]5 Q5 E% f* w8 @" x
8 [; W' @6 M9 @3 g) D% x% f! K Y& M2 W* D1 M9 }& z% g
03、样机结构信息. H9 I) D: q. s
# o5 V( \5 D$ A( _/ P! X( x# A
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。
( f5 w2 ?/ M& @" W6 G
9 J4 q( k! B; g3.1、电路原理图及PCB版图：3 G9 G$ a( h$ U- T+ l
5 H/ h* D% L5 i' e* P
原理图：6 b' X' S% v, o) a
; G9 i% u( p1 C4 e1 r) d, Z
PCB版图：
8 Y( d1 ]4 l1 y, o7 v/ r6 \4 K2 l" n: [- d
顶层布局图 ( [: X8 K/ K3 R
底层布局和线图
$ K, M: F% a9 f8 p. k+ D3.2、变压器绕制工艺：
5 H* X0 ?3 U2 {' [: V( q& z" N6 ^. I- r
（1）变压器电性及结构示意图：+ T: l1 b6 z7 w5 J9 V! Z
: @( W( D7 z- E0 ? q% O
（2）规格参数：
2 F6 ^; C' s, V! `3 [6 M
0 ]. U! Y4 d6 r1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；( |4 I, Y: R8 E4 F! H
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
8 x* ]2 J+ l4 O; S) W8 N' E3）初级、反馈: 2UEW 漆包线 K" @. [% q6 ]# V. r
4）次级: 三层绝缘线
5 {5 J# p) y% P b2 Z5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质" {' R# ^0 W: U! C6 z: }- H. l# P' @: d
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；! B# {( _0 a; T" P
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）)
) n$ B6 [4 U% a& Q8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min S. k" O! w; h4 X5 x& y
9）成品要求:浸凡立水
3 ~4 r2 k2 [/ x8 r" M, z' }( t3 }' ?/ d, W
（3）变压器参数:: o4 ~# u: u( G& J6 o: x/ r
6 U7 N% [. j; @" Y# i3 A( B# M
3.3、元器件清单：
- w0 U" E0 X+ e& x- h- H' ~) l+ q0 Y* {& G4 T5 x! m
. C0 Q' E3 U1 \8 } G04、性能测评
$ x6 I' O7 |' q8 M1 g* `5 r. F; [: u
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。4 Y) |0 C" I! [
2 Z. o. R+ x/ b$ T
4.1 输入特性：
; r3 g2 q: }+ A3 O5 z% Q+ f; C2 T9 f$ r
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 k4 a2 W# N H6 r( b% n1 I+ F( u$ n6 U* P1 [
表1、无负载待机功耗:
# t- a- b( N+ G3 x# }+ c' m+ |9 E8 H+ Q" }' h
表2、输出100%载下的输入特性; [$ L0 \8 o$ n. }
2 P6 N9 E# }/ _( x" C4 I2 I表3、输出PCB端测试的效率特性:: X& q; V4 B! U- V3 [
0 X' N* q- M/ o0 F2 g0 u0 |1 S
4.2、输出特性：
$ v0 y+ N% M; \5 Q$ y( V, _6 X, {1 p+ `/ l7 d
注：以下数据均为PCB端测试；
3 X, c; f2 `+ r
+ `0 d- P2 w' O% {" n4.2.1、线性调整率和负载调整率：
1 a. y0 N, n# @/ D% O' K
8 G% x8 [* t, Y* g4.2.2、输出电压纹波：
+ l% J$ S" w: f8 y- F2 X0 k; d
; o; E% m( g- ^; H6 G( h h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。
' {( ^6 P3 V. R p i( ?0 N6 }- p ?3 c' U0 @" m
- N$ {% ~! Q3 w: M
纹波噪声波形图：8 u1 }* b$ v7 E& u# T- b
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ; p8 ~7 }2 s" {2 u2 [+ a
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 8 \* f5 J! ]7 w x
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load ' i7 e4 H* ^, }1 C: ]0 l
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load ( L8 u0 v. G! c) F" D7 z
4.3 保护功能：
3 Z! a1 v3 _2 \1 ^9 N3 L1 \; u4 v k( z! _: x4 y
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
. `$ `+ F6 [- }5 l, _- G8 |# i* @; z& n/ L3 v: V5 R3 B% L8 V
4.3.1 过流保护：
) [7 z |$ V9 O$ t: f5 h2 h5 d
! O- _! B, a3 @/ q0 k8 s. W* t9 ]3 Z5 ?
# R7 r0 o- T' m$ G! s4.3.2 短路保护：( B$ N, W5 N$ x- x
9 k5 ]9 ?* f! O; N/ d5 `0 C7 \
功率计限流电流为 2.5A6 |) U; d0 Y, {8 X! Z2 S O3 Q
3 B9 U( S) r; g' X8 ^
$ R _' q2 |. U* q6 s
& |9 T. n' U$ L5 z7 Q$ y" W0 ~9 I5 l4.4 动态测试：
3 p( _7 e/ J; G5 }9 H# A! t, h! o8 V! ], i8 e
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。
3 o5 c1 u- v) @ o4 ^1 \9 T: t+ n, F n/ _
! a& a* e( ^( E6 b8 {% W: o7 pAC90V @ 5ms ' f. M: X( i! s& x f/ Z9 ]5 a
AC90V @ 10ms
( A! H0 S5 o4 t( gAC264V @ 5ms 8 S. d1 \2 u* K4 v
AC264V @ 10ms 2 O0 T* W# n/ H: j( |
4.5、系统延时时间测试：: a5 M7 a" G. j/ t& `0 s
' Z* \$ h( F; Y3 Y; h5 C( ^
注：AC端、VO输出端波形图。+ z9 E; G6 ?: m* n
' n" x( k' O7 Y* d) h3 _2 z ^5 Q( k. i5 d# k
TON_DELAY @ AC100V，100% Load ; h5 q- D8 R% _1 ]' \5 o$ @* x" \+ w
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
P) }9 i7 t$ D% }9 i, G0 FVOVER_SHORT @ AC100V，No Load * @9 W/ t! C) Y) G# J# {9 d
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load 9 V4 c2 e% S0 j) T) A* N/ \
05、其它重要波形测试
! i" u% V- N' B# ^1 y
$ x' k; m, e. W0 C) ADRAIN端、CS端波形图：
: A# y2 T i/ g
; p0 @- X) C5 t. cAC90/60Hz，100% Load 6 Y) r# c' A' C# a9 N. K H( d
AC115/60Hz，100% load
& O N* N# _# l! L, S& Z6 sAC230/50Hz，100% load * i7 }/ Z5 ?) r& f1 k' J
AC264/50Hz，100% load
8 M7 z0 b, D$ G) BAC264/50Hz，100% load 6267电压应力 " m/ I/ A% F9 s9 L3 ` P
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 1 o# I' M0 b0 }* v& P& L$ }3 H% I
06、温度测试
% U4 }/ l2 L( g- H7 v7 \6 Q# M; c, j+ l t
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
: b! r8 Y" K3 t( _& h
* o$ ~& W4 O' I) C% U. p* l07、EMI评估测试* G4 U" y5 i) L: G Z
* B# T9 V3 Q3 t C7 ~& I! H
测试条件：
: {& @; H3 O3 f. s( S8 L; m! A3 k. o: x0 j输出电流：2A 负载类型：电阻。+ h6 n- n4 b# y
限值标准参考：EN55013、EN55022B。& h0 r: y: o' Y" O* X7 }9 Y- j
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
$ v4 y2 x4 ~# y* a1 {1 `AC230V 传导 N 线测试 PK+AV ; B- T+ |$ V \5 B( L4 }3 v( a# c7 R7 o
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
9 v1 M3 x: o2 m; M% I" h" `AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
& T6 _8 ~+ `0 j1 iAC230V 辐射测试 PK+AV % P$ Z* ?9 f: N1 x
AC120V 辐射测试 PK+AV - _; i* P" L7 V& b I7 {$ W
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
1 u0 D1 a, U! {) g- o% ~! V( dAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 ; U8 q8 r* n: q9 x; ]- v
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-5-18 11:38:09
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