本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
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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。! b {( b1 S ]9 S p6 E! d
% `4 Z' \9 R, W: I# E- K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。
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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：
5 U1 B, }( l7 ?( z4 @5 k. D6 S0 S0 K R! e, w
01、样机介绍
" i( x$ ^2 ]( V6 Q7 ?# J3 H4 E1 u D7 ?7 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。9 @, p7 F, ]: J7 o
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; j/ X7 `3 {3 E+ n# M1 k! B- N/ o
8 N* \# T. q, nCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
1 [- a: [" @0 a1 l2 \ oCR6267SM芯片特性：
* x" z! Y }9 g& c9 T* R. F- d% s; ]( X, 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。0 g9 p" S0 o1 _8 B% o
9 y4 z1 B8 |' m' PCR6267SM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。/ x5 P# R2 ^6 p5 J
# \/ r) H& Q+ L
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；: a8 z2 \ @( s" [/ G y- E
● 待机功耗低于75mW# n9 D& a0 {8 g
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431+ M1 ?% p8 u; H- N4 V
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出: C+ ?8 v. C2 T7 k. e
● 可编程CC/CV模式控制
5 u5 G8 w7 K# j5 H- \3 t! C! {● 高能效QR控制模式
- i- I' P" K- G- X● 内置输出线电压补偿功能
9 \2 p+ s# k% d: W/ d' D/ d● 内置初级电感量偏差补偿功能; _. \3 t4 Z- U( w0 q m R
● 内置全电压功率自适应补偿功能& G/ t% @) \5 x1 L( z4 ~
● 动态负载响应功能4 A+ H6 [9 u4 `( Q' ^% i
● 内置过温度保护功能* a2 e) n5 H; f
● 内置输出短路保护功能' @) [" _4 J% X% M5 _0 k- y
● 内置前沿消隐
1 B' e# i7 T; q3 M: M● 启动电流和工作电流低 b: v- D, Q4 Y, d7 F4 b
● VDD端过压保护和钳位保护- ]3 X- ], I7 @: e% B
● 逐周期过流保护
* p6 M/ F$ c) V) d1 Z* F● 内置输出整流二极管短路保护6 B% \/ U( q& L7 q$ I5 |
● 内置输出过压保护功能
" W3 e' x4 z) p4 I8 n+ K9 i! l● 内置所有PIN脚悬空保护功能 @. m+ ]: o* m5 f" l4 o* ~; i4 d
● 4个引脚散热
& J: i( b& ~- B5 A6 Q● SOP-8L绿色封装
1 c$ f; A& x/ } N. f( a& P) d# @. O y) W6 d
基本应用
4 z! }, d8 G) v- K6 x( }" Z● 小功率电源适配器
6 i2 c8 c9 j; n: v$ W) j9 X e● 蜂窝电话充电器* u+ t) Q7 A8 O2 P. b- O
● 数码电源充电器3 J& c& M- T& P! i8 z$ ~( [
● 电脑和服务器辅助电源1 v+ n. s B+ L6 Q
● 替代线性调整器和RCC) f* @' ~/ L" V
, o, {- F }$ F4 l7 P, b
典型应用% m& A7 G& f9 ~
. B5 x3 `$ e) t: z8 J, y
引脚分布% W9 Y: B7 Q- ?
) b$ F: W, ~2 ~) o2 _3 u% K, A引脚描述
' K+ U3 k5 j4 _5 u9 p3 j$ Z8 ^ R9 N# _) O$ w( U! H
CR85V25RSA芯片特性：' l i7 [4 u5 v# e( R
0 a1 I9 o# j6 ^# Z W3 R4 a5 c
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
# c' }3 v5 {$ P( F% K- t$ B● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；6 c2 Z& t P, n/ K j
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
9 b) ]9 G; j% [4 c( [* |, j6 G5 K i) [; Z; g' { I* f
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 L, V+ _' [* i( ]
/ N6 ]/ f# \$ a, s9 z: 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。
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7 G; R c2 S! U3 V0 Z6 @% Q- PCR85V25RSA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。3 d- s4 l. P! N( r: i
" J7 I8 F3 n! U$ z; t* k) F3 I02、样机特性4 U) ?3 e6 o5 J3 f& B
' \) R/ D! h3 r1 ]( c
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。" z* e6 J3 v$ u
# P, O) O5 t& `8 X* K2.1、输入特性：
, T. W" {" Q7 X
7 k- N2 I' f4 u. v8 j/ _4 M& k+ C2.2、输出特性：
8 q/ v3 n6 f1 |9 {$ X
% a* U/ z& a( U4 o. L# e/ }2.3、整机参数：$ H. e5 u9 {) E% C0 v! w4 g$ G% f
& C& E( K' d! i/ C7 l9 J2.4、保护功能测试：8 ~- d8 m; k$ T" `$ h
& @, y( Y4 o/ Z+ W$ g2.5、工作环境：8 \+ b1 h) p6 P5 o( Z
5 i9 D1 ]4 b2 s2 f2 S5 X
2.6、测试仪器
& D. @8 g7 k# l+ L( S8 \5 B( P _
$ V0 r7 B; r/ f% U' W8 Q' v. M4 ~! D4 V
03、样机结构信息
9 M2 H$ u, ]& i' R7 ^$ Z
% P. f* }1 @/ V: c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。1 u# i) {/ e# x* V# i* U
, m6 z: W( `/ D! O% D, T1 F3.1、电路原理图及PCB版图：
6 Q! b, U. n5 A, j! `9 a' K4 B! ^5 K3 j4 N
原理图：4 o5 Q8 ~/ k/ U
( ]" e; f! b% H+ M! GPCB版图：
4 i: D! K; z/ }% r4 T; ^; i
: n8 d4 n0 E& E0 h- d顶层布局图 3 k" N2 \, H7 D$ \; [$ y
底层布局和线图
3 ~" ?' e- S" {0 \3.2、变压器绕制工艺：
; u& a( U% o$ O: Q! E- o4 k7 t6 ~, r1 S) j8 F
（1）变压器电性及结构示意图：1 D9 K+ E2 }; [: C# K4 T
8 Y f3 C4 Y" ^! L（2）规格参数：/ o) l: `3 F* h: M
4 b3 ]# @$ T. o' ]( H* c1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；4 O: @0 E! F) `( C& p2 G
2）材质：TDK PC40 或同等材质；# L/ N/ o p+ B3 Z
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
% j; J0 u/ ] Z$ D2 r4）次级: 三层绝缘线# P; r/ I- U% b# d
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质. b3 A5 U# m# v \; t
6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
$ }- t1 X& C: B% E7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）) w. l* W8 h/ U( `! j I
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
7 g8 D, u- }7 V5 r U: L; {4 ^4 x, ?; I9）成品要求:浸凡立水
! `' \7 y/ x9 `/ t( x8 j
; ^" S8 [4 E' j, L（3）变压器参数:
: ~9 E; g8 l* E, e# S
# S) p) U; B; @* R0 J6 p/ o3.3、元器件清单：/ Y3 A) V' G+ k4 {0 {4 `
+ h5 i) e; s, C0 z1 m3 h9 B( C
04、性能测评7 Y* e- b3 z3 P2 v' g4 {8 h" L2 m
0 i% ?% I8 ?3 H' `$ v. T9 s- 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。4 e5 x* C# q% ^2 x* v
* G) X$ H0 s& }% G4.1 输入特性：1 A) v( i% v+ P! R! f
3 E4 P4 j/ H* t( f8 L; [8 y, {2 Y
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。
: T2 Z, v9 v1 o! j7 @% p* U0 a+ g8 G* E$ J9 R
表1、无负载待机功耗:
( I- Z' L1 |$ B- @' ^* ~/ m5 a; ^9 y; Z5 j1 r
表2、输出100%载下的输入特性
- ?$ f- n" P# m) a* } K& Z
( K9 ]* A8 w! b1 q! _6 T R, L+ C, P( U表3、输出PCB端测试的效率特性:5 ^. d( u$ x) }" Z# O5 N% M
* v! m( a i' N* p6 M% V) ~& Q0 J& }" Z
4.2、输出特性：0 o/ I9 A3 @" I: I
0 S5 G+ _1 n8 P0 W U; V2 B
注：以下数据均为PCB端测试；5 T* Z0 z; X q0 E7 z$ E8 R
' @/ p! s& m" F- ^+ D, n
4.2.1、线性调整率和负载调整率：( |& S( }1 V! @% g. s/ P2 a
a( p% S" |- y8 F3 X8 _3 b! T- u
4.2.2、输出电压纹波：
* M" T" F( y* @, z" b' K
! I2 w0 o x- z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。4 g( V: [0 |! Y6 c
2 l4 h8 ]6 E7 @4 b* e, O
5 g- b$ f% A" l纹波噪声波形图：+ _4 @) }& `+ i
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ' z; E7 o$ P# T( F7 C- s4 Y
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
, j: [/ Q" z X3 J! K* qFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
2 |) M6 O: {- DFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
1 y9 C, F. Y! }4 x& x/ |4.3 保护功能：2 o' O0 A- ~. o
9 h, o# i" o" e
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
0 _5 w f7 m2 R! n9 T" O
$ k; h( r0 r4 x% K9 s0 H, S4.3.1 过流保护：
4 P7 `- A+ l6 T# s2 z6 M. V5 s# ~$ ^6 H, r6 m7 F
& S0 S4 b3 x) z7 Z# b" f3 ^% [
$ k. r$ | T1 q4.3.2 短路保护：; X H( W; I* a6 h! X
; H) Z( u: i5 X$ m7 c! C) T
功率计限流电流为 2.5A& U7 C+ t# _& H% \9 \& @* u+ E- g/ v
. G) Q0 K, C3 a
2 C1 m/ S4 Z( m, s3 q% U# Q' ^
* u9 ^2 m$ l% r( Y( O' S
4.4 动态测试：- j( U/ Q" O* ]2 V5 ^
% g: w, x9 k& X ?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。$ ^" T8 X' e2 {" t6 L
# \2 Y6 p }" v2 H G
. W" ?/ R, f- [; m, b5 r {& fAC90V @ 5ms ; W+ Q1 F1 C9 ?; B
AC90V @ 10ms : t3 ] |$ A& ?3 b0 u
AC264V @ 5ms
, K, w8 r- A/ _0 QAC264V @ 10ms ( p' e s0 ?9 i2 L4 i
4.5、系统延时时间测试：( j$ v( K& {$ X& d0 ]+ N
( W3 `3 q& `! N J
注：AC端、VO输出端波形图。
1 i* |0 h3 R: n9 {& j+ k) N, ?
: n3 V- L9 v2 k$ U/ {, W% P. K
9 f# N' l* n3 m! ?! S7 S5 U" gTON_DELAY @ AC100V，100% Load 7 @. W& N% {+ o- B8 |
TON_DELAY @ AC240V，100% Load 2 m& O2 a [; H" f5 S
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
* B; g5 ]3 B, ]. q; q/ HVOVER_SHORT @ AC240V，No Load ; i+ Z _+ n* z+ ~7 x
05、其它重要波形测试6 W( L/ [1 x; z/ x* e5 J# Z2 \
( _1 g% Q$ `3 Z, FDRAIN端、CS端波形图：& K5 e- y; v& h7 l! @+ e: ?% ?
, Z8 M6 ]/ [1 S% | }4 v* Y
AC90/60Hz，100% Load 1 J4 ^. E- K* j" B- ~
AC115/60Hz，100% load 4 s R5 A2 U* m/ y/ b) ~9 |6 w
AC230/50Hz，100% load 6 B/ H: }0 z1 k+ d! Y
AC264/50Hz，100% load
/ j9 Y$ p9 z2 X H9 g. f }AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
( y* I5 i- n, l+ AAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力
; p1 d. c% H" e9 {* }06、温度测试! N2 g/ ~- s4 j- Z
$ E$ l/ {" {' w& ^测试条件：40℃环境下输出2A测试。
; D! W/ K9 D r1 v& r2 ]! D( t8 U
) R: j1 C+ k4 |8 r07、EMI评估测试# I; l G% E1 W2 U. z" U* L5 V
1 g! X% U* n7 I& ?$ Z `
测试条件：' R; p2 a5 C9 T9 V: C: B
输出电流：2A 负载类型：电阻。
2 u, y: |" W+ Z2 D限值标准参考：EN55013、EN55022B。
6 ^5 t; t: i; t+ i8 @0 N( A9 QAC230V 传导 L 线测试 PK+AV
9 h E" q7 A+ K4 l$ HAC230V 传导 N 线测试 PK+AV
( f7 F8 N1 V* I+ Z: b, NAC120V 传导 L 线测试 PK+AV & i* E) E: b$ v& n3 N4 B
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
$ ?, ^! h2 c8 ~2 ~AC230V 辐射测试 PK+AV 6 W" b0 @4 G. e$ y% u( m( ^( S
AC120V 辐射测试 PK+AV - W! Q6 a) F, q9 X c! h; n" ?. v4 M
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 i8 E1 M+ X+ x- D
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 , y+ j6 X9 H( y1 p; S" o4 @
|
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