本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
7 h8 K t1 Q' b2 U8 [. e! }0 C' p/ g' `0 ` J; 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。
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9 Y* ]! t, _! {9 Q" K, 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。1 F* Y9 ?) z |( D8 e3 P5 Q
4 o8 X# K; A4 |, i6 [ Y" x, g8 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：# y% r, h9 a. }8 g
; F5 ]+ m' t( Z( C
01、样机介绍& _# K3 B& }+ E* p; Q1 u$ Z* T/ c* `
$ z, r: p5 T; _3 [; 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。% c9 W& Q$ ?6 w+ l6 x
9 y& O3 ?8 h" n4 s; G9 C& y
1 Q2 ]2 W8 |3 @" i; p( r% D& h! f5 v
; Z/ v3 K2 a( C" M( f. j9 _+ u% E7 Z# cCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
, M: S% N5 Y5 _! L/ Z2 X# OCR6267SM芯片特性：
4 c, J( T5 n, T0 m8 p. e# R+ x" O5 r$ C0 Y
- f) N6 b4 g* c8 B) Z4 B$ |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。2 s, x M* K4 X. S0 ]# {
+ ~+ P3 e2 R* D- U& Z' G) l3 iCR6267SM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。3 T. p% ^" ]! C Z) G
. U& F5 T2 K1 }6 s! B; d● 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$ A9 I( U% \; P+ T2 y● 待机功耗低于75mW! R( U) B1 k" U7 D- @4 l
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431; y z6 K8 h& } Y1 n- _/ I
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出; F' `, q/ m# k( [8 _2 O# o
● 可编程CC/CV模式控制
6 b: I% x2 n% Y7 V6 a" I● 高能效QR控制模式$ V2 o4 Y4 M5 B9 H& i1 _
● 内置输出线电压补偿功能' a+ P: _0 z$ e7 n8 N) {
● 内置初级电感量偏差补偿功能. s0 H3 h% l# I# V5 n; ~
● 内置全电压功率自适应补偿功能 i3 s2 F6 {7 ]
● 动态负载响应功能
- F. U' t R: m) `' q● 内置过温度保护功能
! d4 C [) F3 Q6 C. Z: m4 ^7 l● 内置输出短路保护功能+ Z, `. B, {# |6 j
● 内置前沿消隐
1 o5 C8 C8 {+ _( o+ N● 启动电流和工作电流低
! z7 Z1 m- d0 T U) }% J' @& U● VDD端过压保护和钳位保护7 Q& _& \; h; P. s! ]7 ?
● 逐周期过流保护
) \. U8 b+ l$ h1 o# K● 内置输出整流二极管短路保护
; T; ~4 C6 ?, Q% O* {# L1 y● 内置输出过压保护功能
# n$ S S# }$ ]● 内置所有PIN脚悬空保护功能
T; U& Q) h& Y. a7 z● 4个引脚散热9 U2 H2 r" j. d# F& Z' z( D
● SOP-8L绿色封装( ]: O, v2 H" z* F% T: [/ U# F- q8 W B
1 W3 q! C+ S& ?$ t. S+ @. D! O基本应用
! a; ?8 G1 a7 p$ N0 m● 小功率电源适配器
$ O# {; @; \8 T3 z( c- G3 L● 蜂窝电话充电器
# ]9 G. y- T# q4 D7 A% M● 数码电源充电器, E; J5 b/ m+ q( f5 p8 _
● 电脑和服务器辅助电源
3 F1 `' {! R! c L6 b2 O● 替代线性调整器和RCC# U8 O; f' e2 ^) V/ x# D
+ G6 W+ z3 Z7 W& o( }0 [
典型应用) e0 X2 Y+ q" Y# T& S
) a8 |" e0 a0 ?+ s: _1 g
引脚分布
4 g% Q) l" n, a; L2 x, ~
5 Z: k6 f1 S( j$ a1 G" D) o* s引脚描述" g% h" n s: v
2 W% L- F2 Q5 M- R) QCR85V25RSA芯片特性： k* b! f1 Q: i2 Q3 n& x
$ l/ E& v5 d' q# ~. p● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；
/ j1 F4 ?. ?$ C5 y/ E |● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；. b# Y7 p4 R# j: X0 u! A$ ^
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
7 c. e6 a7 N: c2 M% d
5 P& K- |3 B O/ O0 K6 z. ^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。( ?2 v! h% D' `% d( G! _( i/ h
, p2 v* V5 z9 H1 x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。
$ e7 u! S* t# B2 b
$ D- [3 m2 ]! t: X+ _ Y6 _7 NCR85V25RSA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。! x3 T- e* O, a( O% D
* K5 x x: G2 ~, ~, }
02、样机特性
! N1 z6 Q& ]3 H) ]' F |
* G: r- {; T( ^' a1 a2 c- 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。2 G0 Z$ g4 K; z, m: O
3 @$ M8 e" H4 a
2.1、输入特性：, S! h1 R8 u7 ]+ @- {
0 I7 J m' P8 N2.2、输出特性：) K* i4 ?! k/ ~5 K4 F4 Q' w* S
, O. n7 { `+ b$ j% @4 [! w2 m
2.3、整机参数：+ v3 h- j+ t6 Z. O' q0 j4 F% R# l
3 S" K6 g6 O: P7 x) r$ e. a8 V
2.4、保护功能测试：
5 x1 r3 E3 I' }2 C% t, F
$ U. `: k u' T( G8 S4 a2.5、工作环境：& o9 s+ R3 J' h
; t( C! ?5 _/ {" O- Z
2.6、测试仪器6 A9 l% t3 Z2 D; t# B
1 \; h% G0 |% S0 L
8 M( E' H9 P- X8 d4 S7 m& R$ g! e03、样机结构信息
+ [8 Y+ q) P9 W! H! h% }9 t& C: d- P- d1 c1 P8 b
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。) J$ w3 D6 E6 W) W! x; u
d) P/ @" ^3 U
3.1、电路原理图及PCB版图：
0 z7 ~/ V: ?2 e5 d+ L6 z3 V
$ T% N& ?# E# {! F5 Z% \原理图：" ]. y, f& S- ?
3 ~3 r/ x0 N+ I0 z
PCB版图：
" {, V! e: X% c) t9 p
: j" `4 ]" m: B& V% z; W; {顶层布局图
3 ?0 b9 Y+ B: s) O底层布局和线图 / p( {" |' J5 ?1 A p( h
3.2、变压器绕制工艺：. }/ j2 u5 z8 B) n. P7 p! s% J
$ P8 v9 Z; l. {/ o/ @
（1）变压器电性及结构示意图：
/ p D% t0 w, K% l' c# J
# f5 }1 s( q( j; A- D* t（2）规格参数：2 i% |/ L: f* p. N3 e# ]
- c1 T! v4 L+ t. _6 S! R0 L1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
0 b) k* n# ]: z2）材质：TDK PC40 或同等材质；
5 e9 B+ d! ^1 M3 I" w6 ?' R; z3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
) n/ s/ v+ ^( h" w4）次级: 三层绝缘线
/ a% F4 V4 K8 ]5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
) S5 A& s& W& r2 J* F8 a' M/ \" f6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；0 C7 w9 [2 v3 k! J6 \- D1 J
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）)7 V% y" M/ I* D" ^# F$ b1 n
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
, ]% y/ n# D1 s1 F) k7 J9）成品要求:浸凡立水1 b/ G9 F3 W/ t2 R
/ q! }1 z& N0 |3 `; ?
（3）变压器参数:
1 w% j, R1 ]. Q* y" K+ E! U# N# H- G: f+ L
3.3、元器件清单：
$ H% _- U7 l( G+ K
1 w; `/ W. ]5 i! Z# L4 a$ T; _' ]; r! p4 ]0 C: ?, U# A, s7 _
04、性能测评
9 b% ~ ~% E$ X9 f- O; f: F9 |2 Y# ~2 o0 p9 ~' @: s9 F Y
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。
& W1 M* P, E1 x) [2 H7 ~' _, ^8 d( a* ]. J- } J
4.1 输入特性：
. i* g' P" [$ J9 [9 X
" P- W5 U3 x( h) O; V* k* X$ 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。
: O/ R; T, ~) |. a* ^" g6 C) u& V% {8 e& k
表1、无负载待机功耗:3 h1 h$ I$ e T( F
* b! l) I$ p* s2 V# D4 w3 r/ Z表2、输出100%载下的输入特性& F9 x* ^3 C0 t9 j2 ]4 f! N
. `% ~1 i+ N/ U+ @: ?2 y1 W: C$ [表3、输出PCB端测试的效率特性:$ `/ y) f: J$ V# k; B) A) i
3 c5 d- ^6 G1 P9 R& N. N
4.2、输出特性：% Z% C: o( _2 e
& v, z" m, P3 Z8 B. m注：以下数据均为PCB端测试；8 k- U2 T7 o% Q3 G& W+ F2 o* I
$ R, r0 A# h8 g) R8 C- B
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
0 o" j' J' C7 J! ?" {) g8 w" B9 H! S( M1 h& a& W8 X
4.2.2、输出电压纹波：
# b+ f% }0 Q5 k) b% U
* L3 Y: w6 Z% N5 o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。: w' `0 T: u9 R4 {
N. x$ F+ x, P* s) A$ F
$ _' F) W' N7 d+ O' y5 l5 [纹波噪声波形图：
5 a+ S& N& |4 T6 W4 [) GFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ; ~3 ^) X% q z: S/ A# x3 a' R
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load . o$ m% @( _0 Q3 M: U
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
) l8 ]- x5 D$ ~- S6 QFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
1 ^$ j' ?- h+ r* |% P4.3 保护功能：7 B/ @! Y: L& L5 J% m+ l: d
4 P1 _2 {) l6 w* y
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
2 {6 r" V+ T- p8 Z! m" v! h8 q
% z9 ~* t- m0 H2 R4.3.1 过流保护：2 J' h9 U* S; e; k& E. q
/ o3 x) Y3 d0 o0 P L+ m. y/ e& q
8 w* E7 G+ f% j# H5 `0 G( b4.3.2 短路保护：
}& i% X" j- f9 x
p3 E: o7 G* C: R1 W( l功率计限流电流为 2.5A9 w7 f9 O* k3 G& |
4 u& I, ^- N6 h
+ ?2 z& l9 m @6 V* V( L' c
7 F+ T/ u( {# T6 ]4.4 动态测试：- b: Z; ?+ t X
2 c4 m3 N3 m" O" B* b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。
9 r, ~; ]# T: N+ e1 @( c2 l
4 G9 R J6 X- w" @+ ~( ?/ T" Z* D F g k3 m& L4 G, z8 |, C6 N0 N3 {
AC90V @ 5ms 1 B) R. l4 K6 j( D; e1 i# T
AC90V @ 10ms
) h) _' ^5 E- e( p" M/ {( w. ?AC264V @ 5ms . Q) c$ o5 ]! \, P
AC264V @ 10ms
* F2 B6 e/ ^" D6 }8 z" G3 H4.5、系统延时时间测试：
8 T% y8 b4 q( ~/ N
: }$ l9 `1 B) P注：AC端、VO输出端波形图。
! }4 y7 d8 b8 U9 K; l
+ K1 m9 o& n' y Q4 a9 y
5 G1 E% q) g2 j) [; e) J% s8 @TON_DELAY @ AC100V，100% Load
( `1 s0 R+ E( s" \) tTON_DELAY @ AC240V，100% Load
) z) J2 K; m1 ^) K4 g: U0 k4 F# j+ x; p! {VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
+ m7 F2 `+ M7 R: Y% |VOVER_SHORT @ AC240V，No Load ( ?8 D8 q! X4 e6 N8 C! t
05、其它重要波形测试% ^+ X2 C' ]) L& T; S) C
+ l; `/ C$ ~: W
DRAIN端、CS端波形图：
6 a( k# c1 j: s/ V( b* |, K" l# v1 W4 F
AC90/60Hz，100% Load & _1 Y7 b5 I; {+ A1 q6 W) ?& I
AC115/60Hz，100% load ; j/ K" |6 W+ q5 y k! d Z! X9 {
AC230/50Hz，100% load
* z" z1 ]: `% @* V7 Z$ fAC264/50Hz，100% load , |. j9 [# @6 T2 l( \" Y4 v
AC264/50Hz，100% load 6267电压应力 - F) _2 b4 N' k: [4 X! F; s
AC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 5 ^2 B' O5 @, S! _" l* X
06、温度测试8 |. w2 G$ E7 Q. G
. c9 ^ z$ x9 ^$ U
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
8 n! D. E& t' V$ X
9 C/ ~5 v# b$ Z" s7 m07、EMI评估测试- _+ B( t+ J( F
8 \, t: L4 s% S' I测试条件：
; r# M0 C [3 H, i6 s7 s输出电流：2A 负载类型：电阻。
U3 E, U/ O" r1 e" j& m/ K限值标准参考：EN55013、EN55022B。
5 r: k+ n/ e/ ~5 y' u H+ a' C% j( SAC230V 传导 L 线测试 PK+AV + j! [4 e2 Q) v2 m
AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
+ M Z( i% H }4 [/ n+ }AC120V 传导 L 线测试 PK+AV + `+ l' G+ B9 K: R7 H% ~3 Y
AC120V 传导 N 线测试 PK+AV ! {" E8 ]; a O. n* v
AC230V 辐射测试 PK+AV
5 N/ d2 x0 \2 H# OAC120V 辐射测试 PK+AV
# M8 t# A, r5 U; b* TAC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
; i/ w4 C3 U4 b! q1 z, ~AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
% |, s( n$ g3 I4 C |
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