本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
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" k) e5 e& H9 V5 {# m- u4 G$ }' P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。* M& H: [1 d% b3 J8 v7 {7 J
% y" t& f, O: J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。; o4 x) j( m _$ G2 i6 J: z
2 V' B, r4 J+ {& a8 [5 p4 g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：
) D6 O1 n& X% i) M2 O
( s7 N! Q* @: K* v% R. i01、样机介绍
# q7 L8 b' G/ L* a
( l6 l2 _# m9 ], s# q+ G5 v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。# P% |: f- `3 t, j) r
0 R6 f. L. s ~! o5 G2 Z: a D
# z7 Y) I& [/ D: e1 a$ ]# L, ]9 W8 |* I
CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图 ; ~: b+ b3 z; U. Q: L
CR6267SM芯片特性：, Z! {( y1 S u3 d% B3 g9 S
. D P! g/ Q5 ?7 J* d9 j7 g
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。
/ K- ^& L; r3 s) ~5 s
( i" e7 w, w( W. hCR6267SM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。
; k7 I) A7 v6 O% Q/ r/ f# \, q! a5 k! P
● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
# g6 I# o) B5 u# R2 f5 h, C* G● 待机功耗低于75mW) D1 _; o3 A. ~
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431 I8 G0 F0 } h& b. j$ D& ]6 y
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
# v6 M4 k, s3 R/ P7 ? \● 可编程CC/CV模式控制
; o% [9 \# H$ X, y● 高能效QR控制模式
[8 R' D$ L8 J' Y% N+ k" y● 内置输出线电压补偿功能
+ B( z1 X) ~4 U x0 X, U6 t● 内置初级电感量偏差补偿功能
* N( t ?+ M9 t: u+ z- m# o● 内置全电压功率自适应补偿功能
5 y& h4 o" t2 q6 r& F# f9 o● 动态负载响应功能4 I0 g. d s8 q" W: c
● 内置过温度保护功能$ V3 Z% L' t C5 c6 P
● 内置输出短路保护功能
& v5 n4 Y! Z- N7 A$ g3 j" c5 i/ q● 内置前沿消隐
# g6 O/ e( Z! l, t8 ]9 l) `; T# u● 启动电流和工作电流低) x3 ?# |- Y1 Q# \: p. W
● VDD端过压保护和钳位保护, \3 q- W& _. d. G' a1 \% o
● 逐周期过流保护
" D& N) `4 a9 [: Z% m- q( A# L● 内置输出整流二极管短路保护
a$ [4 D7 I/ H* `1 ^/ H● 内置输出过压保护功能
6 s9 E& ]) s' a2 k" P A● 内置所有PIN脚悬空保护功能1 G8 v- M) A" g7 ?5 W
● 4个引脚散热( M' b) ~$ N& `. I9 U, I* ?, T; t
● SOP-8L绿色封装9 j0 J$ [; r/ U( C& \8 ^" f
# I) t( [% i5 M
基本应用
9 {. G9 j4 r; R `( r; u● 小功率电源适配器$ h- U8 N" D1 G% I, H. _
● 蜂窝电话充电器
" y1 O/ a5 e1 ~● 数码电源充电器
. U- o" O0 T4 @4 M) {8 V9 {● 电脑和服务器辅助电源) D2 u: @" c/ Z- V! s6 {- P
● 替代线性调整器和RCC' O5 T. }2 j$ e6 }7 g" ]
2 P1 ] x/ F/ X$ A" m
典型应用; u6 p( e% R7 u" d5 H
8 }6 d- K% ~3 L8 {/ d
引脚分布! J# k D+ s T2 m
: ?0 S ~- {# N8 x5 B0 q
引脚描述) z! J; z. J, C' y D1 [- m
8 W% E0 }1 b* ECR85V25RSA芯片特性：9 V: C2 k4 V- J% m9 K5 E
+ @! ]* l$ D7 |2 u0 ~7 I1 g
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；6 w4 U% ^5 P: \/ y
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；
/ E. i$ y; W# y8 s● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。# `" C3 N# n, [
- A9 Q- N9 p1 ^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。" v. V. Q8 k0 x3 F
0 i m3 {) E x; E4 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。7 j, g9 k( u& x+ \" h/ ^* u% _
) J. Q H7 L J' |5 zCR85V25RSA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。 y; v/ K0 C0 a& O+ ]
0 ]2 w5 t: `+ \% s2 I" k
02、样机特性7 ?; A- d ]0 o
7 m* p) O* l( ?7 S$ \
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。4 q% I5 U/ G( g* R; g' g
6 F' C* {1 e- O8 {* P( q0 s2.1、输入特性：. z6 A: P' v5 B+ O3 l
6 C) a- d2 k' N9 h9 l l2.2、输出特性：4 N& v- A- q3 l0 N
6 g5 C; \# L7 a" `" {
2.3、整机参数：6 o" ?- ]7 N. Z, _+ L
4 w: o6 @/ v4 {+ g
2.4、保护功能测试：
0 V' P6 l' e, ^: G8 h0 ]
$ G# _- N, x) Z# A" x4 Q# ~! x# ?( F, |2.5、工作环境：
4 t, K! w) s, v! Q; Y5 P3 e3 M( M9 z
2 p0 ^$ c9 P7 B6 ?4 f, W2.6、测试仪器+ Q4 T. y6 `, C" {8 i
5 t- G/ ]6 ^* X1 r# ]; C% X' ?3 X$ @- f6 e4 f$ j7 ], Z% N
03、样机结构信息, h* s( i4 A7 Y! u7 S8 B; P
6 q% \# ]8 F8 t! b5 z+ t; D
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。$ c/ `; L) F! A
1 r) J8 w, J; t1 f3.1、电路原理图及PCB版图：
" N1 ^+ S5 q5 N2 k- ?8 y
$ \- @6 d2 j) v# ?9 x5 f原理图：/ _. b3 K' b- O; ?& r6 `& v
; g% [7 I; j/ x
PCB版图：& Y. m% Y3 B' O
. O: ?5 d1 B; Y& Y* |# D# B* P2 c. w/ I
顶层布局图
8 b* i" X7 H- W, G: f0 X. p底层布局和线图 3 c& ?( n- g# `* L2 `
3.2、变压器绕制工艺：1 H' b* O! Y; |5 S H- I+ L2 V2 L
! S1 V5 j5 Z! Y4 t1 u: R2 X' u2 x
（1）变压器电性及结构示意图：
$ _3 E! s: D' ?8 n+ S9 |! W6 @$ h# x! S( }; m2 ^% P* _; w
（2）规格参数：+ r* \8 y/ i' N" ]* C
: |/ d8 |$ B2 {
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；" H2 ?+ U9 J6 L* c E8 i$ S6 ~! J
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
, p4 |: m, U9 q. `$ m6 ~! t3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
2 Q; c) r% O& p! J# {5 I4）次级: 三层绝缘线6 H2 Y2 g3 ]# z% F8 N& n
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
m# c# X$ o$ ^: m+ F+ Z6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
; @# z6 w/ V3 `/ F/ X% F9 z7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)0 F8 B: Q: V7 I; U: y
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min" s$ [( d: S5 a/ e6 y
9）成品要求:浸凡立水% _6 m2 w6 _: D7 q8 r9 f9 [: {
3 ?& _* `; c1 y' _% p: \（3）变压器参数:
( t( h" b0 R9 }( p. g. A# \" R' \: d4 z" D7 O; l" ?
3.3、元器件清单：
9 [0 Z$ _: z9 w. V; f: t7 w* B7 d. L
& k3 P' p' u# `
04、性能测评
! R5 _% g1 g. r( o \
$ n5 X' k( d p# i1 `: J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。
8 e3 i' m. q. y& b* w' Y, e
; k: L" m' l6 p6 B$ R, P6 j% w. P4.1 输入特性：' j/ D2 p9 @5 B/ n- K
) ` X6 ]0 p9 f, z1 T3 e2 A7 T- ^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。& ]* F* n: \9 Z+ h+ o3 ?: B5 \) O. P) e
! x+ E# M- ]9 A( M0 ^表1、无负载待机功耗:5 I) I9 I$ S" e. V8 N7 R
- B8 y" J8 a! A" k, L表2、输出100%载下的输入特性
# c+ T9 A# _* B2 X0 m8 }! |4 S% U- x" \$ L% y$ B/ M* A" p2 K
表3、输出PCB端测试的效率特性:. \: X% u# w K
( E' r5 _( l( y) p$ v" x' n; _4.2、输出特性：" i7 [. [& @4 L* b
. p2 L8 I6 L6 B8 h注：以下数据均为PCB端测试；
, |& y: z) N. x$ ]* R! n( v( s) `" r, ^" |# k6 r+ M
4.2.1、线性调整率和负载调整率：/ ]9 t9 ?: ~2 Q. c8 C
9 Z) V2 i( k8 s$ m3 f+ i- l
4.2.2、输出电压纹波：/ N4 L+ e0 z# z s& P
1 H! _; h( a0 V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。0 u, E" Q" f/ n# v, i" e
" `! R$ F1 S5 c
9 n2 l, _2 w4 h: H. K+ \9 Y纹波噪声波形图：5 M: ]- ]7 p1 _1 W6 f* A/ \
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load 0 L# _9 G1 C9 L
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
, q/ Q% z4 e! q1 U# UFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load ) r; ~( [7 |4 T. O: u( i0 c
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load Y! C/ F/ Q# E* x* C5 @ P
4.3 保护功能：
* o1 B+ u9 p2 L i6 z5 @9 U- P6 ]+ ~9 P) f7 E
以下涉及过流保护、短路保护的测试。- H4 ]9 I+ m( Q _1 A
% g" q# `: g; v0 O0 W) N. ~" |! d4.3.1 过流保护：
$ U- @" F6 Q; O; j8 S6 [2 U/ n# ]% G; Q
6 u- D3 N' {+ S: L s
3 c" {6 P5 j& v) T5 _+ ^5 L9 N3 `! V! S4.3.2 短路保护：% v) z# w# M: g, X, l% ^2 t
% Q. q! z# f/ A1 i8 S5 J功率计限流电流为 2.5A7 _1 n/ C" c) d
, I9 ?7 S' ?% A; }
1 o; M7 v: |- h8 _
( m" @) i2 N6 c$ }0 o+ ?9 y4.4 动态测试：4 T$ ~6 }) B2 [3 r; b( s
, k# F% L" B: t9 q/ ]+ _, F. I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。
. S' G7 t, |( w4 V2 a6 h9 | R3 M& ?' t' k8 k$ t5 h: B
`$ B9 _; Q4 ?' w! b8 { w
AC90V @ 5ms
, ?3 ]! j/ A) J& ]5 A/ YAC90V @ 10ms
) b! S' t3 r# e& V; r" s5 i; {! bAC264V @ 5ms " [6 V- w' C3 D. H# m" k
AC264V @ 10ms & D [* I: m+ m# x) a m5 Q
4.5、系统延时时间测试：: q6 X( V7 L& }1 E2 \ N( S8 h
0 W% |/ L- R7 {2 L1 s+ S注：AC端、VO输出端波形图。6 Q3 e7 }6 a+ ]4 |3 g
, H& q6 M7 ]' v4 H1 J- j E' V, O: x0 m
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
" w0 `! P; H' h& T4 E2 B$ ~TON_DELAY @ AC240V，100% Load 6 h& ?$ J1 c) E* B+ U
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
7 B# D* [/ m$ kVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
) e0 h8 `& ^ L7 {05、其它重要波形测试5 h R2 {& m/ X0 O
7 g( C3 n) E# {- G
DRAIN端、CS端波形图：
6 |7 B3 ^ u' F" Y4 c! Z" X9 v4 M4 n% Q4 l5 M
AC90/60Hz，100% Load 4 B$ P, F4 T' q8 c2 i
AC115/60Hz，100% load n' `9 G8 w* q) n$ {. E$ S
AC230/50Hz，100% load
) g) X5 [& `" Q( F$ B! _AC264/50Hz，100% load 9 m: U5 F1 Z2 Z- o. g
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力
7 c% Q: Y$ {7 }. }) q5 _2 Q; tAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 , U- I8 L7 o* G l" [
06、温度测试 m' @1 ?1 S( x5 G* }/ L, h
! I# k0 C* J l+ y) s测试条件：40℃环境下输出2A测试。
& d1 q6 n$ @6 Z8 p, T/ d
; {6 q# m' A9 l% v" h! \9 t07、EMI评估测试7 k# Y! V2 a+ R' e
# l4 L4 F0 ^1 y/ n9 b, n测试条件：
7 R3 O, J, j& ]- b9 `* a5 c! G输出电流：2A 负载类型：电阻。0 k- {! L: h+ @6 a* M9 ?( r5 C
限值标准参考：EN55013、EN55022B。) k7 D5 |: s5 J6 j# W
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV / t6 ~* X5 ^/ Y$ I
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV 7 \9 ?) ^: v( p0 _
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV : y' E& V1 D, ~5 E1 I5 B1 p5 h- W! R
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV : V: Z3 e6 \4 q6 o8 F! ` _
AC230V 辐射测试 PK+AV & ?1 ~, f; Q: ~; I7 [% X" @
AC120V 辐射测试 PK+AV
, ~% Z P3 F+ @! j4 d, aAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
$ n% \# m- S$ ]/ {6 z# ?AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 9 ^) u Y2 a% N9 K' L: L" N0 m
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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