本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 + v8 b3 Y3 i: y" O' H" y9 u
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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。: W U/ E( R7 c6 f4 v) H6 a) D
0 O5 _9 B! m* B: Z6 }( ?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。7 V7 j' R [- {; R7 `
; }' G8 s! E& Z( u5 w
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： V' {0 b& L, P7 s
% s, Y6 {+ G) f1 Y2 T
01、样机介绍7 H! h3 ]2 x B# K
+ F; b+ F. m6 A) o2 A8 i
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。
, }2 R6 H, m/ Y3 c( w _4 n
4 |$ _: |8 M9 C6 t( T1 T2 M
: f, }3 w9 _( g V. ^- B
/ k( k! B, b8 O$ w& T! i6 ^CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
& z' S0 |" t/ }9 KCR6267SM芯片特性：
2 e; m( m% v4 b
* e6 D+ M/ ~1 W% eCR6267SM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。
, I& ]5 }, X+ d6 w, \" E9 ?9 v5 k' e* r; `) N7 K* l4 B
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。
2 Q* c B: y3 T$ I6 @5 J; \$ K1 q0 P1 c7 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；7 }9 o P M, x0 N8 G, ~
● 待机功耗低于75mW4 F& J' ]0 h& V$ r* G
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
* W, ]& P1 \+ d) q% p# b0 i m● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
& S2 P! q8 ?$ V. k& e● 可编程CC/CV模式控制4 e! i, ]) ], c/ S" L8 j: o
● 高能效QR控制模式; j, B0 p$ ^6 `' Q
● 内置输出线电压补偿功能
3 s2 ^( |0 P6 Y. r● 内置初级电感量偏差补偿功能: \; q' X4 L2 _' ~ U
● 内置全电压功率自适应补偿功能0 r& f% X' ~8 p4 V
● 动态负载响应功能7 H" f+ p [' q( }4 _ ?, \
● 内置过温度保护功能3 d0 w5 L0 t# ]; L) n
● 内置输出短路保护功能! r0 _, u; u7 k- o/ N
● 内置前沿消隐
+ O! Z* r. ~7 ~, B, s● 启动电流和工作电流低
; R; E2 ^4 A. r% _) Z1 ?2 h● VDD端过压保护和钳位保护
2 R- G* V( C% H4 ~; W' B8 {* c● 逐周期过流保护. W2 ^! M3 R9 ]0 c3 F6 r' Z+ d
● 内置输出整流二极管短路保护( K8 h$ x4 M/ ?: ~. ^* ^/ g
● 内置输出过压保护功能* ]9 ^0 k: h! [
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
# v# h5 {9 i! ~; ^● 4个引脚散热
# y+ q) G6 J7 k! O● SOP-8L绿色封装
) T; C. C5 C. R! w' C' a4 k
5 k( h2 q- C9 y# q+ _基本应用4 ?' [- n2 w/ P! V# H$ _4 u2 p
● 小功率电源适配器
. l; M6 ~3 Y7 X● 蜂窝电话充电器
! [$ l: `* u3 D% f● 数码电源充电器3 c5 O" I+ [/ a$ ?
● 电脑和服务器辅助电源2 P H/ h' K) a) V* k
● 替代线性调整器和RCC
B, `4 w. T; S7 X9 @* b! Z9 |6 I# K7 i' S" C. {
典型应用
" v& l3 e. z& F& K5 @, s! J5 D& z
' Z$ ~ W; ]& l2 z& r! f$ O引脚分布, d5 e9 Y. l. C. @1 `, W. [0 l
1 u( s& C( t7 l' X5 i2 m1 N引脚描述% x2 Z+ g O9 z8 B7 K
! A0 ?! _) ^ SCR85V25RSA芯片特性：
- s- O0 A9 i) g0 w1 f+ ] p# [
/ ]1 o% b/ A! o5 ]6 q& H● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
8 Y b A, R5 u% d9 `' \8 ?! E● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；7 L7 m- n) Y# q$ j" o+ Y) A
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
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3 R+ A; ~% t" G' 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。1 f8 y/ t& a, r) ^* u( D
7 e6 b+ N$ q( ?9 V& {
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 d* l2 c, T8 k
+ J1 N9 D# Y- ?, z- I) @, E
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。& K8 q; Q6 [8 j5 R; {1 d2 z
1 _- Z D9 ]7 y: h8 l
02、样机特性
* [* h, E; h0 F+ f7 P
Z4 A2 v- k* m. t/ v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。
) Q; O9 P: @7 r5 K/ D. j0 c/ u% Q
5 b+ L% |& N5 F; I2 ~& z/ g! r2.1、输入特性：; S2 r* w8 u `# h' c1 j
" L2 s$ K: G9 t: u0 p+ V2.2、输出特性：; o. c8 ^2 X0 V& s+ ?0 L- q" U( B
* Y& d! E8 p0 Y x: ^% ?$ |
2.3、整机参数：
) }6 a% q' o* u) R8 `1 P' _ l8 T, Y& R% l7 Z& U' q* c# h
2.4、保护功能测试：9 X4 a* V6 {0 _: n7 Q) T
* N# B# e/ U+ k- y1 t2.5、工作环境：
/ s& n% B- F G, D0 W
1 B2 u8 O( J, c2.6、测试仪器" ]" ^, T/ o# U6 `0 l- u2 C4 h0 U
1 k& y5 ^( S y( m
8 X/ x9 i C$ |& L2 ^$ U, H$ \! |
03、样机结构信息
: W7 Y8 x8 w% z; s( h( r
* r- {# z+ e" V+ S5 u+ _7 u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。6 W# N1 s/ G2 {! w" n& R' J
1 g0 i& V, G ]2 T! M3.1、电路原理图及PCB版图：
+ @2 M# W# K! b( u) M+ C, o& k% ?
原理图：
3 X8 X) g/ g0 L$ s3 L- f! T8 l
% ^ A/ ?# q- i: g: [PCB版图：4 m# U2 V" `: a+ N
: w7 g/ \8 j8 l! t& _2 ~
顶层布局图
+ `4 s' p9 [! M底层布局和线图 ) M( s, T) Y+ Y& G, G# [
3.2、变压器绕制工艺：
$ \2 \; M3 k, y0 I4 R
( t: T. u# L( I; f* F; v# b# `（1）变压器电性及结构示意图： ~' u L1 U' q
5 \/ i! n) w- j# d7 |. ]' n
（2）规格参数：! _( h; A# {4 K$ X1 l4 X% o& t' x9 R
7 I$ d0 U2 w2 T6 x; k1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；4 n6 p" j& P# Y, u
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
0 i7 p( E1 P) ]" u$ j4 n7 g( `2 A3）初级、反馈: 2UEW 漆包线, L3 `! x+ o" p% S5 @5 x# Q
4）次级: 三层绝缘线
+ }7 x+ Y: A& f/ E! ^5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
' V2 h0 K' w6 E* Z6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
: s8 E7 _% ~, y7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)- t9 B: R3 `8 a* k. A- H
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min, V; [* v9 m: H; f/ X
9）成品要求:浸凡立水
1 O9 l ]4 T: c0 K7 O/ Z! P7 f( U& ]5 i0 N# z# v! r2 x& M
（3）变压器参数:
' i' W- ~% I) a$ q5 E! |. D
/ l! Q& H; M( r) n6 G3.3、元器件清单：: N' J" e/ R! ?2 K" A/ q
: b: [9 X( j1 q1 v
( ]8 A( |6 V; ]( c; R1 N
04、性能测评
; n- q7 S4 l' H# ]' y9 S) M1 ?+ y8 r! B1 g$ n4 q$ d# S. m
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 ]1 ]3 R/ Y# E( @" \1 p( b
8 F2 Q4 e4 {% F8 W4 p9 V/ k' m. G. d4.1 输入特性：+ w0 a$ E" H; V" K7 Z9 Z7 ^0 G: J
: n* ]- z+ h& ^- q+ n
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。
( [( ?8 A5 W: u8 O5 A$ R( x# s) b Y( x) Y3 G9 _
表1、无负载待机功耗:
( k) p! s% K9 \ s5 W5 i" T
4 `3 J/ d: t0 r* a表2、输出100%载下的输入特性! U( t- k( I' ~/ j( A: E
& V8 a+ t5 _0 T
表3、输出PCB端测试的效率特性:
* S" h! n( h' F5 q0 _6 X, W% X# }. Q7 v
4.2、输出特性：& v1 g+ u# g" D/ B( z% o9 X& V
9 I8 }, w6 s. u' R. I3 i3 `2 U注：以下数据均为PCB端测试；. z0 r- E" z7 h! f
0 G6 h+ q9 M7 j/ o& A* T7 Q
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
. r% @! w$ J3 j0 p
5 V1 ?0 y6 Q) e( \5 ^6 ?4.2.2、输出电压纹波：
6 g7 L+ y9 \3 ^6 z+ I0 F
! _# r3 ?0 `' ?$ Q6 s, i0 G, z. Y7 P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。# \( l0 ~$ p- T" E$ _" Q0 ^
. b( E& b$ |1 u- u1 e$ M8 T3 U
5 U: ]1 D; \# Z, J/ b& L3 [纹波噪声波形图：
& R) `3 L2 s! }3 r# S$ b+ v3 K- ZFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
/ { E$ _: B( ?! [: u; yFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
; S2 v4 g, j8 j) L4 S" `, _+ HFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
. d! J- R9 N$ L' O: ?Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
7 Q" Q! }1 x' H/ h" U4.3 保护功能：: v$ |5 b$ w5 [% R! a7 G2 c" @! v
, y" o9 ^1 s6 f, u* ^
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
B4 N# {" S( r1 C9 R. }! Y. K5 w+ g* `2 l/ X. l9 X
4.3.1 过流保护：5 e' {# |! ~; Q+ m2 u
) n% h* q, O9 g, u& d
( Y% D5 `# k2 a7 X- n0 P
- q* [; m# \$ |0 P* G: h7 `2 o4.3.2 短路保护：
K- N# H0 \& |9 H: W7 j
( ~7 s& A- q/ `3 a9 r. h5 ^功率计限流电流为 2.5A
. y0 v2 C4 H" \: q- D/ h1 V
! J$ _( h. L5 @2 R" G4 v- y; V) P* R* T4 q$ \1 U1 k S8 L
- W6 L; @+ s8 b; B, d) P+ |
4.4 动态测试：
) l2 `: j$ R7 i5 @9 c+ v% _0 V" f5 m
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。
& E- ]% _8 `7 P. w/ H) i0 z6 ?9 g( O! ~% D
. N8 o6 H6 Z+ F+ w) x
AC90V @ 5ms ( y" J/ p4 l( [8 H+ u" F( X; A
AC90V @ 10ms % k& i* W7 x( s; S7 Y$ r
AC264V @ 5ms 1 a! I' s2 A5 [6 I! H7 c1 W4 m
AC264V @ 10ms
1 ?7 I4 Q# O7 r" I4.5、系统延时时间测试：
( U+ u; f: [9 N* K8 @( O
* L( m+ ~. k$ @0 R& M注：AC端、VO输出端波形图。5 v B& Q6 R& {; U
! _' _% L0 Y. c6 w* Z2 |2 L! H& ~
! H, V3 \* H2 q5 m F8 ]) p+ _TON_DELAY @ AC100V，100% Load # D9 k# ?+ D5 e- p
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
$ ~# A/ A% R, ]' WVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
$ Y9 H$ N; S& d9 Z$ {- j6 FVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
7 v: w# S, _) W6 {5 a05、其它重要波形测试
) c% u' e9 p, m
( u, t" V8 w; ^DRAIN端、CS端波形图：3 s) a- f- C/ E; z, k& X: Z( y
2 O: Q9 f7 J( [7 H8 ]! FAC90/60Hz，100% Load 7 {! ]# p! F. D0 Y5 r
AC115/60Hz，100% load
: C* Z) _) o. zAC230/50Hz，100% load 1 z! S4 l- h6 H: ]- z
AC264/50Hz，100% load . d5 t! T4 R$ f0 w+ @; e
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力 . f. x) ^& C8 S5 m
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 * d# M: e# z1 O6 U6 \0 f9 p
06、温度测试
4 L: T, j1 S# X T& F( p! M4 }2 J# ~$ h- @4 Y3 G
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
+ t& r* E; Y! X
3 ]' A9 f0 N2 e! O07、EMI评估测试
. I% A# J# X3 P8 m/ E9 O+ o0 y
, g: W# f4 x0 j: }; }测试条件：
$ O: r4 O( \' F$ w3 N7 H( ~5 U输出电流：2A 负载类型：电阻。5 N6 \: d* W6 M0 r) w. L- C
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
6 Y( A0 v1 w4 T+ ]1 RAC230V 传导 L 线测试 PK+AV
_( [ f5 ~1 v# X2 hAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
+ l( k" f5 B1 M1 e9 H, |6 Y4 tAC120V 传导 L 线测试 PK+AV + H9 c* F6 b) E4 w
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV # A* b* }- I$ k* f, F% i/ a
AC230V 辐射测试 PK+AV
" a8 N. j, \! ~! l5 j* ?' R t5 z& tAC120V 辐射测试 PK+AV - ?; G1 ]6 k0 T9 w- Q6 z- S6 H
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 7 _6 ^/ l( \6 h0 D8 q* i) M
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
& I7 y2 d. H/ U7 m* b* T; m |
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