本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
2 I& U% q1 v4 J2 ~# [2 E+ \4 {7 y; R0 |; s" @5 s# L
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。
4 S. T$ i r/ X# g2 U4 O& d) n' U" b+ R; @5 s6 S- s" m' j8 e/ L5 C$ O( G
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。1 w" c- A4 F+ s: Y
% g. W% m8 c7 U/ Z9 ?0 `$ @0 m* ?- 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：
. k4 W1 \/ Y8 }* D1 R- T* }, ]* b0 S7 z4 _6 j
01、样机介绍
( Z. D1 \, L0 I$ y
& B2 N: {- i: K1 Q: R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 K7 s, F$ e9 z& l8 n
1 P. W8 d& p# g5 F& t: H' M' O2 R
: }- h2 e1 a4 p7 j" K1 O- @; i0 h& k
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
/ ^1 x! |- v" z5 F% `( |7 VCR6267SM芯片特性：! w) O" J3 z+ N% L
' W x2 q! I+ E/ h. N6 \5 u ~
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。+ Y, S) E/ l: G$ n; X
2 @1 \, w* ~. ?6 j1 @
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。
( s. K. l5 }- Q4 x- t
+ ^- z% V, v( J( x- ?6 a( D) |$ 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；
; U! K U" }: F* F% k* z3 ~5 P● 待机功耗低于75mW
: X+ J' t8 ?! B& S5 R+ b% P● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4319 v$ L7 j! O* C, y/ ^1 w$ l2 K
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出1 a0 Z m. _7 L- Q, _9 P8 J1 p+ n
● 可编程CC/CV模式控制4 b! F- _7 A5 E
● 高能效QR控制模式
8 m/ j2 m/ ]1 B2 k● 内置输出线电压补偿功能
# B" v ?" n- |; M● 内置初级电感量偏差补偿功能( a: H2 F# _0 }) E
● 内置全电压功率自适应补偿功能
' A' D. D( j, R0 A6 @8 X) ]● 动态负载响应功能
: _8 d0 F- {- I3 d* j5 H' {& y● 内置过温度保护功能
. b- N& J5 J0 W& Q$ i● 内置输出短路保护功能
' h# _/ f2 t; W- _2 _7 y' F5 D● 内置前沿消隐
) h5 y( B6 p2 @+ h# j6 d● 启动电流和工作电流低2 f# c9 Y, |6 b1 s5 o1 X
● VDD端过压保护和钳位保护
& t5 F8 k d" _4 ~+ `6 C● 逐周期过流保护
/ I* o& v U0 Q$ p● 内置输出整流二极管短路保护5 q* p; s. V; p
● 内置输出过压保护功能0 k+ E% u7 }& G. J7 a5 V. d
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
" K. S1 B/ Y' G3 A! z8 D● 4个引脚散热. ?9 D% B9 x2 }. u
● SOP-8L绿色封装
+ H# p7 Z# m6 B% M2 ?+ t0 E8 }6 H5 B# T, e% `' l) p0 ]( \- W: t
基本应用
8 Q$ X! h3 e8 d8 e/ p# l● 小功率电源适配器2 _2 D8 B4 D7 O: S+ l
● 蜂窝电话充电器# Q+ Q$ r+ _2 a9 d( f8 b4 H" j0 ^
● 数码电源充电器( v( I( P5 i, d8 Q6 ]
● 电脑和服务器辅助电源, ?3 Q" L) [$ j, v9 O4 h1 l
● 替代线性调整器和RCC
9 K) q' Y; K6 }7 l4 H2 u( J8 J
4 s1 U! q1 M, [0 E, C [' t典型应用
j" |0 A2 ?) ]0 n. w4 v
; m# ^% d+ [( ?7 O引脚分布) z$ ^. M% i6 @7 ^& b
- _, Z2 j: l% ~- {2 n2 E引脚描述
9 x9 f6 K) Z" M4 c$ g$ |3 ?' S! g
% T% j+ |6 L" y% f PCR85V25RSA芯片特性：6 Y2 C3 [$ w( y0 H& N) ~
1 q( r/ O# b" m1 r6 u● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
4 y& |' |: U5 [, R0 X● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
- ?% X" U1 o+ v1 o" t● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
2 v& A& p5 k' E8 b6 {
! \) v# n0 r( T4 F! K' r6 p6 v+ Y9 |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。% F) B% V9 g5 i' A8 x3 {3 c
* x: ^! w; D P* e, \
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。 E& d9 F. ^ K
9 B) N* {/ L, y+ y8 o7 l1 i2 S& m
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。% Z! G" r4 X0 V$ r P
# W- J+ N( s$ h. L. b9 h02、样机特性
. Z! ?" z5 p- t% k4 S1 _' q3 E+ k. @( Z7 M- j1 H% P" _
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。% i: v; S2 Y/ r' H; z
$ | b( r. D' M, A
2.1、输入特性：
9 S. k' R2 V" p6 H: l; j0 ~2 _5 B, S' Z* Z& z' {0 [
2.2、输出特性：; a W( N" |( C# i; R
" ?9 P9 M! J2 Q( G9 |9 X2.3、整机参数：
" ?2 G0 b& r" z0 B o, _2 `# G$ j* W, {; M) V
2.4、保护功能测试：
( d7 w0 ~& n5 Y' A: `- _; X; n9 \
2.5、工作环境：; |2 W! o# y0 z" M0 ^4 |7 [
4 v) i5 h7 E# H5 f, Z2.6、测试仪器
& U8 E* D* U3 ?/ L& R: I: ?2 r" F9 Q
- M$ c4 ]* {" ~5 M# o
03、样机结构信息
% Y b: \" H3 @, `4 Y4 S% K" C( Z% A7 i
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。
( D+ w" a: c) I8 k, B* ^2 R8 ]! o/ P# w( y% S8 _7 C/ ?0 G) u* i& |' t8 y" m
3.1、电路原理图及PCB版图：" i: v4 }3 x1 r0 i9 |0 _
8 J4 Z" x7 O$ N
原理图：- y5 q) i" l2 |4 w/ g
; H& b$ I" T2 n/ m k: Z b
PCB版图：: S) ?( j- k$ k( s j* w* G) L1 D
5 h; n$ E" K, P
顶层布局图 $ R: M- A) m0 Z1 f- b ] D
底层布局和线图 ) S) \. h2 t( x- u
3.2、变压器绕制工艺：
% G. i: z" l5 d- v7 s- s8 g. G
9 m5 e% q6 A. G, `/ X（1）变压器电性及结构示意图：
2 j& o3 ?4 P, ^" }0 a3 i+ n) \7 v% Q E+ q: w1 h
（2）规格参数：
6 H" ?8 y8 Y8 M0 x& v
3 g/ X0 |6 \) w ^1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
`* @5 L% e- T: j2）材质：TDK PC40 或同等材质；- n- k+ V7 K4 s" K* |* s0 f; z9 J
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线, x6 ~0 ]9 M- k
4）次级: 三层绝缘线% V4 }0 W' u1 w- Q
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
- A6 M# a7 R/ Y2 n d3 B: C$ u6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
, j, f/ A1 S9 p3 J) R3 H: 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）)+ c" `2 \8 y! q& P
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9 e& L8 h" b& C/ G' @& @9）成品要求:浸凡立水
: s* [, z) W3 ~, a s% v2 [& u7 n1 f/ _. b2 w
（3）变压器参数:
8 G2 k `4 d" M! R. }- U- c" X9 y. t. \( ]+ B
3.3、元器件清单：6 T8 f8 R( y; ^! I' {7 ?8 o' B
# r5 R2 x3 K2 n8 n! z; w
' [# Y* c! |) N4 D04、性能测评
- i$ a0 Z" ^( K1 ~ J
6 D. F2 T/ D% Z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。
; I* |' u* P, s; S/ d5 [' F" D p' J! z1 Q
4.1 输入特性：& R! I2 e0 ]* I7 L
) l, `- C% k' s
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" F! L# s* j4 S8 l. z; f T9 X3 G% M9 O* M. P
表1、无负载待机功耗:
# U& u7 U' E8 }, _& m! ^, P) ?9 u8 J: P3 ?& j7 _
表2、输出100%载下的输入特性* }- ~+ |8 M0 h, D* L0 `
# `" |: V; k# ^1 T* \# a
表3、输出PCB端测试的效率特性:+ h+ W# W' n( y1 I# z3 H; @! H
% r" Q: _* n; l4 G, `2 I' X
4.2、输出特性：
, _" f7 Z$ r* I8 q6 e! v% \
, E: C5 e5 M& y1 _! y5 Y注：以下数据均为PCB端测试；
+ B+ J ?4 y* }" ^
' h) `- F) V9 Z% |" t( [# p' Q4.2.1、线性调整率和负载调整率：) P) {2 I' M5 C: U g
( h/ ~4 | H _2 m
4.2.2、输出电压纹波：
* v$ a6 e9 h4 T+ d" g! A% c, Z3 W5 g1 E7 |
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。
' z/ Y1 [6 U! w! n$ Z6 t2 e9 x5 w" A
- A$ {9 C+ f( ~3 m
纹波噪声波形图：: \+ y9 l& p8 p2 Y6 M3 _
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ( z/ R. A1 L9 R) b! D
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
2 U3 s7 B1 I) k' M4 ~Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
# a4 r) D2 ^" U( H* mFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 4 b8 F+ g; n7 X: u! z
4.3 保护功能：/ A$ e5 W3 c& i t7 i$ p G5 Y! D+ G
* X% H( P# m" n以下涉及过流保护、短路保护的测试。
o, v5 N- e3 [( p C( l
c+ w9 g/ R4 d3 [! }4.3.1 过流保护：: l1 P. e/ P- o
& N' s( M( K r( [/ W
& C8 D3 y$ j2 T3 J0 ]; ~/ l8 Z. f$ s _* a4 |- R) l C- Y( x
4.3.2 短路保护：: i/ b/ F' u ^$ V
) L/ x3 X( L9 L/ l4 p- {3 x
功率计限流电流为 2.5A6 n" m! Z& x+ L. p3 u+ y. ?
: d" z7 y" U4 C+ {; ?9 C' B
7 k# H1 V a7 P" Z! H
1 W( F4 U: x* O4 k5 Q2 f7 l8 d
4.4 动态测试：3 d8 I0 C# C* e+ |; I
/ J, G; V; K; v. C0 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。/ k) }2 G. H0 z0 Y! T1 m
/ X+ ?0 l; ]" d0 B
+ Z D6 l) U2 e' j2 z5 `AC90V @ 5ms ! `: }: }8 z* `% E! A8 Y. |
AC90V @ 10ms & r$ ]- f2 I3 f2 e0 ]; X2 _
AC264V @ 5ms , n3 a1 h3 C& S1 c: S' f% y( A& H3 l
AC264V @ 10ms
c4 I } G7 [+ a, a8 k4.5、系统延时时间测试：
7 ?: B4 }6 @( |" [5 \4 l+ x
9 r- L! J# o* v6 l L4 V. m# v注：AC端、VO输出端波形图。
& t! Y$ s+ K+ w& v& P% e) x8 A
8 j% k6 }3 Y- R9 u$ i8 `- {: a% I& ~8 A3 v
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
; m! X& Z. w, A$ a0 CTON_DELAY @ AC240V，100% Load # b# Z- A' z% v* ~
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load 4 g3 n1 _ `2 d' v
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load
8 O" `+ m, a# Y1 A0 I. {3 }2 {05、其它重要波形测试
6 e4 G) L) E5 ~
5 a. V( c# y3 X' s0 i9 RDRAIN端、CS端波形图：9 j& r( D% C4 E: @2 ^6 }+ N D
! m9 p3 e/ X1 R5 `6 f3 z( X
AC90/60Hz，100% Load
k$ |4 Z5 S, |AC115/60Hz，100% load
1 N$ W# O, X i8 F, }6 R& ]AC230/50Hz，100% load
8 }2 ]; S# `" KAC264/50Hz，100% load
3 [3 u" u- s( b* K+ v+ wAC264/50Hz，100% load 6267电压应力
6 L( c: X* P; Q0 uAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
' o6 W) B+ V0 ^7 U# [0 ]- }6 D06、温度测试8 r% _7 s* ~: o7 H1 ` \5 i! g
5 M' A& _; t" }- w! O
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
9 |( |; p( Y7 c% T0 y$ K' T, e$ x9 O8 N9 O ]7 L0 m
07、EMI评估测试+ U7 Y( y& p8 @) G- `0 R
. O& w5 d( D9 a) k
测试条件：* _, s9 s2 b; f5 m g8 h
输出电流：2A 负载类型：电阻。* R( d8 ]/ r# d8 G B
限值标准参考：EN55013、EN55022B。 h+ x3 r& H( T4 x3 p
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
8 h0 K5 p& x! k* HAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
" ^4 _7 n) \3 o: kAC120V 传导 L 线测试 PK+AV 0 L* @; T- D) v
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV : @0 W7 Q3 y4 b0 V8 s8 S0 s; }
AC230V 辐射测试 PK+AV
" v8 G( n: E1 d0 @3 ~- ]5 Y4 hAC120V 辐射测试 PK+AV
: R5 B V ^3 g2 P9 Y0 e, s( F+ q2 J7 Z, GAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 + o8 G, `0 O7 w' ]; f4 w* O/ h
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
7 n- m6 i' }4 i |
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