本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑 / k' m. B, C0 K5 |1 `8 [
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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 U. M$ [* S3 J8 T
) P2 J- v$ A6 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、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。
. G4 S2 [9 a9 a4 m4 m2 J/ `; }# q4 B( J0 p# |1 {
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：
' h3 e$ W; i7 n- V. M: r# Z+ Z2 |& W
01、样机介绍! V1 Y' n; p, G, P4 s2 y
, B4 ]/ X# [& g4 q( u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。1 M7 P& P2 o6 j1 I4 X: Z
. P3 X A, A; k3 v- \
! S1 \: V- G4 |& _7 m$ I/ M% _8 }6 Y0 G( ]1 A- a5 C! `
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 $ e& q+ i! }7 T9 k/ R% _, B( g
CR6267SM芯片特性：( \! L! w* x* y
0 N( @3 W5 b, n v
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。
& m K9 _& |- A3 I' G7 ^$ q' F @
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。
1 a& F% e' ?9 Q" v, D* m; l( b: V- C+ c+ w: S$ H7 S, V
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；% J5 e5 W7 N5 L5 h& U
● 待机功耗低于75mW) l: n( ]' {( Q$ j/ ~" a
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431% }' l8 }2 I( r
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出2 z, G: Z# `8 k" \; R0 a9 }
● 可编程CC/CV模式控制
, d2 y- y. S. M* ~4 ^7 r● 高能效QR控制模式' H0 Q- r+ n3 s6 m( e* ^! z
● 内置输出线电压补偿功能) n+ u, q) c( @' `7 i
● 内置初级电感量偏差补偿功能
' w! p' |' M" w( L● 内置全电压功率自适应补偿功能+ g; y2 z) W# ~. _
● 动态负载响应功能" c6 W" \# y& ^8 O& I! K; J
● 内置过温度保护功能
7 i+ Z' H0 h3 A) c% I( ]/ |) N● 内置输出短路保护功能2 ]5 T! m5 t: P
● 内置前沿消隐" |$ h& s6 p( a7 R! E; ]$ U! z; J
● 启动电流和工作电流低* l' z7 A' ?* s E
● VDD端过压保护和钳位保护
# Z4 E \) o& U" [* L: J● 逐周期过流保护
" x, a' ?- K9 ~- Q● 内置输出整流二极管短路保护 x1 A4 K% i9 @+ e# m
● 内置输出过压保护功能
* J) h/ @( _6 Y# n; o3 @● 内置所有PIN脚悬空保护功能3 p3 V2 C+ R. y/ B% c0 e- o3 I/ d
● 4个引脚散热( a' x" U6 P$ J
● SOP-8L绿色封装% V. z, W3 y3 @' R, t" L
( e( N0 U; g1 h8 ^, J( g' r
基本应用3 R/ k/ U- V$ i
● 小功率电源适配器: H+ R' a+ i0 d. y
● 蜂窝电话充电器
7 ^+ U+ [ ~* J- N _# [● 数码电源充电器% z% [% H1 z8 c- o0 {% B# G
● 电脑和服务器辅助电源8 ]+ ^9 d B; x0 A
● 替代线性调整器和RCC
$ V3 X# ^' ?* B5 n" e& Q) y$ B6 r _/ S% o! c- M* F
典型应用
8 }& i7 s" u/ B# a/ n( C) ^/ w
. j9 K" [ M1 V" t9 b4 _引脚分布* y7 B1 a( ~% J$ B7 b# i# B
# W* m' |. G( i: _; ~( s7 ]7 b" t
引脚描述8 o1 V5 ` n' O. P& }
& ~5 O+ Q& s- n: QCR85V25RSA芯片特性：
# {& A; j6 ~9 u7 q& `' R+ K/ H+ l3 F" u$ n* z/ ^
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
! x' R3 [9 ^8 V1 Z2 Q6 c; C# t● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
4 c- h2 P/ j/ X6 P$ B5 K F- Z● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
$ P. x$ S- a# j i! U
/ M! |3 O5 _- t* y5 c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。3 x% Y( z. y( y6 i
- j. w A. D3 \- `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。
' k2 m5 q1 t7 K; F- b! W
1 J' M" L# d& F5 b4 fCR85V25RSA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。7 d# C" {, K% H# S. h
3 Q# S8 U e/ r) F! I02、样机特性2 V$ v6 H4 ~- P i0 Z6 p7 s& N
% D3 a% T8 ^9 m L% M6 D5 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。7 x. `7 F# v* J
8 e% P2 M5 j7 j, f% G
2.1、输入特性：
) N* a3 S! B/ G. o# m, {8 ]% Y# b3 I9 e; o8 V! M7 \6 t8 Z. f! b
2.2、输出特性：
l) s" Q5 m3 Z5 j9 ~% I0 g$ Z* M8 j* A7 [2 _. {0 {
2.3、整机参数：
1 G! ` S7 l! t1 b8 ]; z1 n
" u$ H* P9 x* n C2.4、保护功能测试：
# G0 E; t2 M9 r9 h8 c2 {2 N5 K/ N
2.5、工作环境：
" B# w6 y! H5 Q1 C6 Y1 @7 a3 d7 V2 [; t5 i+ m
2.6、测试仪器, i; A; M4 ]2 m- c0 ^
- c+ Y6 u2 ~& q% U! v: c% Q
: }" ?" v9 l0 F6 \( i' f# E7 p0 e03、样机结构信息3 O) y. O( U' m3 o
/ F9 z) `7 {5 P. R- x9 {
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。
- r; M$ x, |" z, h1 U4 M3 c+ U; o+ n
3.1、电路原理图及PCB版图：+ P( e, \2 Q5 q3 t. }
# }; V9 r {; m7 t! @7 V, t原理图：0 n$ N5 t" V9 Z) e x; o
: R0 r* W5 ]- i. O8 J! D6 f/ ^0 D
PCB版图：; k: V9 N' w! z1 D% `0 C
# c9 ~- l- o3 h1 A, N( x
顶层布局图 6 A1 S. T* ?6 K0 v
底层布局和线图
( ?* h, o3 U3 _3.2、变压器绕制工艺：
. H: C* ^ @2 o1 s% u; k( w
: s3 B; X- A" m F1 U（1）变压器电性及结构示意图：
) |9 c$ z' G( S& E0 I6 Y
2 H' K' m" ]4 a6 _% S6 Y) L（2）规格参数：6 |6 ^" d; i' D. \' R# b
* s, g0 n! y6 D2 v3 \# }+ j
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
! k s8 Q7 Z+ S+ W0 x: D9 G+ \2）材质：TDK PC40 或同等材质；
- A( t* \$ k+ [9 `; E2 _' Z# d! ?3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
' C$ O, S) J) [4）次级: 三层绝缘线 }) a; [- Y9 F$ r+ k
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
9 k* z4 L! Y6 e. b B: o; Y6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；. T1 ~4 O) q$ y" @3 L: Y
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）)+ U! @0 }) W8 y5 O0 G
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min# c( B# j8 V. u9 a
9）成品要求:浸凡立水
0 R6 G: _; i! o( t
4 j6 K7 c3 {( q（3）变压器参数:$ N W' Y, v' G
9 o* a$ h5 _/ |$ v$ K8 _
3.3、元器件清单：4 ^9 {8 J8 _1 p; M5 w7 g5 L3 n# C
; f" Z+ n) x Z) K8 x. e
) F) L% x4 p1 `" r5 {4 B8 I04、性能测评
8 K$ E6 F$ Z! U
7 @/ |" R( L: b" }0 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。- e! \0 p+ l2 F8 o8 q% M
/ G# S- `. f( F0 l* H) X9 s0 P
4.1 输入特性： h0 {+ r# E1 c q& u* }9 t& H
: ^3 _, L) a0 m
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 a2 W3 m9 F5 |, u4 J! C+ f9 _4 r8 @
表1、无负载待机功耗:
! @! _9 z6 n' a3 T3 t& |: _$ M! z3 }( P- N$ \5 `+ E
表2、输出100%载下的输入特性
' P) D4 b6 C P( y: m' n9 a
( n i6 D7 \1 z0 Q& O3 f表3、输出PCB端测试的效率特性:7 X- e& K$ s7 t( A/ f; v) T$ N7 b
4 v- E' u' D* X7 n } R4 r
4.2、输出特性：$ C! Z& |3 ], B) L. _
7 u, }* X/ B. L$ X4 ]% @注：以下数据均为PCB端测试；
5 V$ O5 g; K1 f) m) f! p7 ^4 ^7 Z7 z4 \4 k/ b0 b+ ?3 O
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
2 A% w8 F W9 J4 l! I( U6 g
8 r$ P4 B+ e1 g* n4.2.2、输出电压纹波：% e3 \6 v6 t4 u% c( P# B
5 ~3 |' L, S% u I0 {7 E: m& y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。
# c7 ^9 l( P8 S
0 }7 \6 V" l. ? D. q& F
- C7 H: o7 _; ?9 ?纹波噪声波形图：
7 O* K/ a) g% g: h ?# x# JFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ( t' B) |4 T! r5 J1 X
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 7 @ z5 X/ o: y; ]4 b u" K a! }! e
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load ) ]% P, a/ \$ t" {$ ?$ r
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 2 f- F2 Y9 Q- r. C3 {# F5 i
4.3 保护功能：
/ R2 [9 e! O& r/ s" w! D$ N0 ^( g1 s# G) V* \
以下涉及过流保护、短路保护的测试。& F+ ^, d/ h7 f
- i! T# O, m. ~& Y, {5 i
4.3.1 过流保护：' U8 U/ Q# }$ v! N2 ] J" G( `& L" r
+ ^* O) Z; l3 M* b
5 ]( I8 h+ S& O
6 G6 A9 T% K1 `5 g7 m9 [4.3.2 短路保护：" g3 g( [3 q7 R
_! t4 c3 ?, ?8 f4 i8 ]
功率计限流电流为 2.5A
`! V* t2 j% ? R: _4 b0 t. z/ A+ p5 u% @: V
2 @4 ?2 R' D: C { ~
; ^9 g }6 H1 I1 w
4.4 动态测试：! L. M% z( [) t0 [0 s: N7 f
/ H0 N5 Q/ v8 R Z0 }
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。
' k. M' j) a! q5 X" I8 D5 ?4 @) _7 Y/ v j6 G
6 I/ Y$ p _4 q4 a5 \
AC90V @ 5ms # g7 P8 f# F. ^3 D& k- M
AC90V @ 10ms
. @1 L* s% j; s2 l- r$ i8 hAC264V @ 5ms % b' t: X S- O8 Q9 X2 N: F
AC264V @ 10ms $ @8 m/ E- G) i( o" { M
4.5、系统延时时间测试：
& F3 f% Q5 C; B2 `
4 C) {8 a, [# F4 a' K注：AC端、VO输出端波形图。
: v+ S3 N5 c9 K# d- F2 A2 T, [/ l: R' l; ~5 ?+ r
: n2 Q- m# a+ n% |$ t; q1 y' C" z$ h
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
# y* _+ w2 v( ^TON_DELAY @ AC240V，100% Load % Y1 D0 q, v& g, @
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
5 _8 }+ ?0 \( YVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
5 Q/ o- M5 s: J6 F7 f05、其它重要波形测试! H" u b$ G u+ V
) p* \2 C# {2 d! F
DRAIN端、CS端波形图：
, G% s( A. \; q b5 ~
3 a T; `2 E$ [/ @. v7 q* BAC90/60Hz，100% Load $ D% K/ G! q. @9 U: l8 h' [
AC115/60Hz，100% load i& O1 X% L: E, L1 k
AC230/50Hz，100% load 4 z( F# |8 w: u5 A! L* p
AC264/50Hz，100% load 9 r5 b& A# i! H
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
6 q4 T1 x* o s& ]# O: uAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
" g7 j0 x' U5 b3 J' W06、温度测试
+ q# Q" S+ R+ D, n$ P) S8 z
/ W- z. D0 {8 ]" q8 X测试条件：40℃环境下输出2A测试。6 s8 `8 J7 ?# s
! p: m+ T6 E: y/ s5 U
07、EMI评估测试
! I0 V+ D! Z' J4 t: V$ E; Q! J! z# r' S G- {
测试条件：0 L& n) W! [; M( v [0 A1 ]
输出电流：2A 负载类型：电阻。2 ]/ Z* Z$ [$ G1 [% w3 ~( m6 T1 m5 { E
限值标准参考：EN55013、EN55022B。 L& w: R& K6 E; r$ Y( A
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
6 o1 \ d; n! b2 @AC230V 传导 N 线测试 PK+AV 3 z% U1 w" i6 ?' |% \" {! H8 I
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
$ r) d4 W. D3 ~AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
2 t) F' v9 _0 t" p2 h% mAC230V 辐射测试 PK+AV
; H$ m5 i/ M7 b; eAC120V 辐射测试 PK+AV
9 p4 p$ `; c: zAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
. W- y1 C8 l' Q* {& [% @! Q4 OAC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
/ i" o( I5 \8 z: A. ~- {" R" d |
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