本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
8 |! _ t7 y9 y' P, {4 y6 x; y2 p1 L9 Q
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。, H e0 o; o) F+ b2 k1 \! }
~# y5 h4 J* j6 L/ V$ M6 q
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。
" z! z3 W2 `& `) W N
5 A0 A; Q' e3 E: @' S% z8 S" S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：
u) C* w# l* }9 f+ {5 s) ?9 A: d0 o
01、样机介绍
: j) V, S8 I7 r$ N/ k
7 e) X+ w8 J9 Z0 x) r- G0 B5 l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。
D! z Q4 _7 W# v6 c
* Z7 t6 w4 r; M# w" I. g/ L# |: Q7 p; u' z" m3 S
5 R0 M. C& h" q3 ^1 S. V
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
. X! ^* Q* U/ @) U( U2 e1 l3 cCR6267SM芯片特性：
/ s$ e2 o( L) j; |
! D8 F: u8 G' j: H# ]" ~5 oCR6267SM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。2 w/ I& B" {/ p- M. `- T$ n2 `/ P
/ j) k+ \8 {6 |; l. f* nCR6267SM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。5 N6 g0 K2 }3 j \0 w3 `
# K" D' K0 H" _) w: m
● 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 k" { [' C0 A G/ E# z
● 待机功耗低于75mW# c1 q. l+ |0 O
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
5 U9 T4 u) N5 g7 K b● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
9 J8 H2 Q6 }$ O! M) y+ k& q" z4 q● 可编程CC/CV模式控制1 R3 N9 W# s# z* Y7 {0 {
● 高能效QR控制模式; Y: W# t ~' x
● 内置输出线电压补偿功能
. E. T9 L$ R% P& l● 内置初级电感量偏差补偿功能
8 `/ g. {. p& g- P3 p" [# O/ L● 内置全电压功率自适应补偿功能
2 i. A3 X; g, {& w) h3 L2 i● 动态负载响应功能
3 _# ?) _6 k( v1 R/ n# L● 内置过温度保护功能
0 x7 k7 e" l( Z8 U: j● 内置输出短路保护功能; c, _ w q8 T2 W, t; y
● 内置前沿消隐3 _( U+ J- t, E& b
● 启动电流和工作电流低
) F: q" z$ a3 V9 [8 j* h& X+ ? C* T● VDD端过压保护和钳位保护( L3 u: Z7 E8 e
● 逐周期过流保护# Z8 T2 a9 j: `- q D
● 内置输出整流二极管短路保护& H$ j5 w8 Q/ U: U$ N: Q
● 内置输出过压保护功能
, X3 y. G( s# l, r! z! K● 内置所有PIN脚悬空保护功能
0 z2 |( S+ R: r* C4 E: o● 4个引脚散热
$ g% H; x4 y# e● SOP-8L绿色封装
) F9 d/ h0 n/ K/ z* q% A* N4 B d
/ C# Q( z) A, K: {基本应用3 k$ j4 _' }# ^2 U
● 小功率电源适配器) b2 [. {% C* n$ c( G4 x
● 蜂窝电话充电器
, G7 M# ]) G5 P0 M4 Z● 数码电源充电器' U6 f0 x* Q8 n: n0 g/ x
● 电脑和服务器辅助电源, a6 j, T+ k8 G) ?! Y( e
● 替代线性调整器和RCC1 K2 V9 U% q1 Q& ~
8 A1 f+ ^2 }; t. }; R$ v
典型应用
3 m; O$ y. }: |% m. J# n: ], C- F$ ~) N
引脚分布2 Y! k9 B. h+ O0 p, [6 ]1 o
* H1 N8 N$ W% D+ o3 \
引脚描述6 B8 M* G+ i; |: y6 g5 s" N
6 V) D1 k6 P( M( K% }; h3 G' s( `CR85V25RSA芯片特性：
6 \. l2 ` E& t# ` O* ^# I
* c" ?2 Y: l* J- s8 _! i7 d. X● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；1 d# W& H6 K; ~6 H {% J% N
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
* }* K& K; z; x● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
/ {2 g, N m" `# J; Z! ]9 l9 T7 S7 C0 l0 X' F- Z3 [- d
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。
y1 l% }6 ~* L" A, c: p. ^9 w" E1 F, W
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。3 g# F# [( v6 u( D! q& V% {! {
7 _" F& N e1 ~9 lCR85V25RSA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。0 n, x& o6 u! b* a9 m
: Q, E P) C$ ?2 O
02、样机特性- i/ ^* X- Q- I5 w% J* f: j* F; M
" p. M8 O N# v3 v4 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。
& L4 Y, ~; T: [( C) L- ^! H' s! I1 ?& u0 d/ X2 j: g
2.1、输入特性：
& H* R) w! `9 n1 H2 k" }$ ^( k* a7 U0 N0 C; h/ j) ^
2.2、输出特性：& R1 b7 C: M) u" [6 ]' f
# R5 {( m/ K v% X4 z E2.3、整机参数：' L$ M1 F- ]: K& y3 t: C/ n
& P6 W: w2 ?0 a, m5 ^2 ]
2.4、保护功能测试：2 a& x/ [8 n; ?4 x# A8 i7 [
3 G4 Y6 t9 h$ X, @# _2.5、工作环境：
5 d- }; [ P% P
$ F6 g6 H& {+ v9 N7 b2.6、测试仪器$ ?+ a: M% ?0 S; ^1 E$ C+ c
) o# N( q. @) F, E- U
/ }8 }! M5 _ T) F2 Q u03、样机结构信息
" ~5 w, |8 o$ {' N& d5 c' N. H( ^
6 d, ^) Y( ?% D: S+ [8 V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。- t* [" s# v B5 m+ l
* l) D' V3 y1 u4 T' L
3.1、电路原理图及PCB版图：- p$ _% [1 [% C! Z1 C; t
; I ` r# S3 l" L0 c
原理图：1 e3 j8 U3 ]# ~) F( ]4 ]' O: I
5 n' J" l' M. g0 EPCB版图：2 D$ C+ u& X5 N
; M) W5 x: O) z9 i% u# m顶层布局图 9 {0 y* U# Z: l# l
底层布局和线图
# V9 x! S+ v+ _# e3 _8 n2 O3.2、变压器绕制工艺：
% J0 Q4 I* e( h/ f9 |
; l. Q% u0 p, P) J% }+ @（1）变压器电性及结构示意图：
/ B' q- Z; z& [" I. l* E: c9 r L8 m8 z' Q+ ~- A0 k3 a ^
（2）规格参数：
$ E% A! R* W# h: W) |, i3 n( Y; {' B1 c; E, M6 V
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
# u) X: U. o0 k- ?# ~2）材质：TDK PC40 或同等材质；% J+ q" R8 Q7 ~
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线" W: q2 s6 I) K b# H- Q
4）次级: 三层绝缘线
1 u; a2 f- N8 n1 o5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质9 K z, ?! v9 o* m+ w4 S
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
! F. F; X/ `) Q3 T7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)9 K; Z; G6 q5 n
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min+ f3 K& c' A1 `) f9 a3 @
9）成品要求:浸凡立水
) K7 u, k5 L0 A6 F" Z2 Y
' H2 Z, o# x; n2 ^/ b9 k9 }% T（3）变压器参数:1 i% O" [, U+ x6 m
- V D* Y- ?, E
3.3、元器件清单：9 w0 t7 z* w+ [+ |" N( M4 d8 s' }
" y+ b: \4 q# p0 @; E5 h
8 D" W8 s& F( T$ O7 v1 \
04、性能测评. v1 K' t+ o- i0 X4 l3 k: R
* |% H& x9 c& e, q! `5 P
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。
' b& j. W# q( o
1 U; z5 X. S* L( Z& H4 W4.1 输入特性：
7 R% ^9 F# m3 X2 D k9 x
/ [' _& [( ?* ^; I+ Q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。0 v( M% r: X0 W$ }% x% r% p0 K9 g
2 p4 ]4 m* |6 {2 `0 T
表1、无负载待机功耗:9 f0 N3 U% a- m- {
% _; K% i6 v3 z0 y8 q0 N. G. |表2、输出100%载下的输入特性) ^4 t6 f, H5 ]$ `5 s
) l: b8 w5 F+ {4 o* G$ C5 r' ~" o表3、输出PCB端测试的效率特性:' G+ [: b' j e4 M) r: A l
) I! A$ D! A, M; X% x5 E* W* p g
4.2、输出特性：" Z& ]$ y4 z2 M1 t; V0 T4 W7 C O
* t- o1 l1 Y3 k! R* G& `7 p, P; ~
注：以下数据均为PCB端测试；
, s! L2 ^9 } I. U2 F0 @: W6 ?* ~$ G
4.2.1、线性调整率和负载调整率：) H* V* K2 Q% b: G' \0 L; \& I
% Y. R% ?/ `" k6 |& v9 f8 o3 a+ r4.2.2、输出电压纹波：8 }, b$ a: ~; ^4 L
: L8 K* r2 j& K5 |( C
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。- N! O/ z& t! C8 H& F( d% f3 w
% Z& \# e. V3 X) C4 _
7 C( h' p: l: [& {8 b% `% _纹波噪声波形图：
) k( Y5 ]& G7 s) B2 b% g# M0 vFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
+ l- A" X! d, k6 L( ^# x+ XFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load $ @1 b; |! U9 o, d
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
0 [+ l: I6 ^1 T4 SFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
& r7 O% J ?$ h2 B4 y4.3 保护功能：
: B1 |& \, ]9 X( ^. j6 u' a3 y% Q9 c' `3 ?& W+ q, n
以下涉及过流保护、短路保护的测试。) X0 K8 @, g3 ?: x# N$ e* K X4 ^' f
3 |4 d2 ?6 y {* E7 B2 T4.3.1 过流保护：
- M; r# M0 e- i) ~
& N- x" c* ]5 t/ ?; D
) B% O6 U9 w! O( \$ X- `3 L5 v9 o5 E7 q- A! M$ A. }4 w
4.3.2 短路保护：4 B8 k; c; o2 A: @6 ^
) d7 r2 I7 }: K" \
功率计限流电流为 2.5A
, H: Z( } d2 A7 |4 z, p A
1 v2 M$ H2 O2 Z7 d8 Z' B# R) T
% a; u) S( ~7 x- ?& |9 ~/ Y: L2 S9 v" k+ O# ]! ^1 E
4.4 动态测试：
1 ]+ [/ ]% N& S! v
) {2 W3 e7 ]1 X2 L9 d' L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。8 n* |) G# P0 ~7 b8 F F: x& `
- w* G2 w) ~& h5 ^
0 }2 a' J! k y6 w7 V
AC90V @ 5ms 7 l2 C- @, \4 L: K) N3 r% ^5 w
AC90V @ 10ms
, i' n d- T+ TAC264V @ 5ms
5 }- C* m( f/ G; \& x; n, o, RAC264V @ 10ms
) f. K& Y& \" p. F# n9 l4.5、系统延时时间测试：
) M& M4 W2 Y6 y" X2 d; N* q# h9 W. G4 ?) {% m
注：AC端、VO输出端波形图。- F5 p: f- s- `" H) @
" P& F% t$ `/ B* _$ K
9 X, }; f7 ?+ W7 j* q+ F, b8 MTON_DELAY @ AC100V，100% Load
& t, E) f& J( y/ p2 `TON_DELAY @ AC240V，100% Load ! o0 g/ b" e) o8 a9 p( y
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
+ G) X& s7 h. yVOVER_SHORT @ AC240V，No Load 8 o5 f7 }$ ?& [& {
05、其它重要波形测试- n+ p( q) e; \6 w; S* B/ p4 Q; u
" q/ g! {/ T1 p: N$ S* LDRAIN端、CS端波形图：
( @8 I$ g% u$ R( [ |4 N' s
, O3 r* v& v; FAC90/60Hz，100% Load
5 ]* u0 J+ q$ H5 J' wAC115/60Hz，100% load " ?& u. c$ ]; u) {8 r2 r7 l! s+ r6 A
AC230/50Hz，100% load a( L; i4 u# x
AC264/50Hz，100% load
3 S4 `* T+ ?2 Q. D' sAC264/50Hz，100% load 6267电压应力
/ L# w0 X: b4 m* qAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 ! G+ `' o% j) ?$ Y: h
06、温度测试; J1 f9 Z X# r# T
, S0 N8 V7 H: A/ C2 \" I
测试条件：40℃环境下输出2A测试。% h; r P$ T9 ?) ~+ }; J
! N) u7 R+ r! O
07、EMI评估测试
% _$ f: e/ \$ v* u/ X# E n
% g9 q( n! p3 Z/ ?# |' j3 q6 n2 U测试条件：
M7 D& t, A, X+ x, E' Y8 @输出电流：2A 负载类型：电阻。# z* o1 B, M4 ]" Q# l0 M
限值标准参考：EN55013、EN55022B。" v( m% Y! X! _. f
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
% n7 {, f$ G: A( ?' P# hAC230V 传导 N 线测试 PK+AV 8 X7 p, ^( w4 g2 n9 S& Y. i
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
7 y8 {5 f% z5 k8 w' HAC120V 传导 N 线测试 PK+AV
. u- W0 G! Y5 Y% T t& d6 ZAC230V 辐射测试 PK+AV
' F2 O P0 ^& gAC120V 辐射测试 PK+AV 8 l- {& n1 \- t$ h, C
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 5 K3 o# k3 U% f$ c5 }6 A @( v7 H2 U
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
1 X9 V# W4 Y) W; `+ O' {7 E& {' 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