本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-5-18 11:58 编辑
3 U$ L) v4 Y8 t& h: g. c1 L7 n# p, G- E' M- w- x: u
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。
0 a: ]& s. X+ ?
* |- k( `' o2 V$ c; {9 b z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。7 U9 e/ d+ L+ s7 U
9 l* r* T2 O. f" W" B
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. m F# S7 J) r# m( @. E7 b
, l) f1 c; c2 Z9 }
01、样机介绍# m7 U! f" Y% x
: v# W: E$ |! n3 `3 ?) h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 O3 b7 w! X# r% w4 [+ [( h/ `5 r
8 A# u. n x) O1 K/ C+ J* ~' K% W. X! B" Y& j) m4 i+ e3 X
# H; L9 G r) WCR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图
, s( J) c3 V. _2 {CR6267SM芯片特性：
5 }' s% W0 @: A- C; b3 a4 @+ @2 i6 x& e; k1 z/ [0 |! c7 O
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。
4 b/ Y/ z! C2 U% j! W& w) c U, |# l# K* _$ K
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。$ W0 a" I u+ k9 }
- k5 L* i7 ~; K! n, r● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET；反激式原边检测PWM功率开关；
4 m) D2 ~0 K9 M; J6 p* R s● 待机功耗低于75mW
4 t% I- e9 W2 \6 d" R8 s● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431% k: A, z2 U* C8 \5 n8 U- `. }7 [
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
- U( U3 J* j( p● 可编程CC/CV模式控制
# d7 d8 @4 R4 k9 C4 F! y/ O3 A( h● 高能效QR控制模式
! H8 n& k* Q; T, j* A. e v● 内置输出线电压补偿功能
/ ]) _/ ^1 ^* j: r0 k3 z/ N% X● 内置初级电感量偏差补偿功能
" d3 a% V6 q7 J. X6 F● 内置全电压功率自适应补偿功能$ O4 I* Z+ g* o3 d, A
● 动态负载响应功能
/ l9 E0 r# V# M4 M" l● 内置过温度保护功能
# A! |) u( [; [5 z5 }% J& R● 内置输出短路保护功能
( m+ M% m1 |4 }0 u● 内置前沿消隐
) L& S+ w% t' ~& ~● 启动电流和工作电流低& g- t7 u* u4 ~4 O
● VDD端过压保护和钳位保护
) Z) }) Q5 t- U) Q% ^, w8 n i% u● 逐周期过流保护
* Y/ ]3 Y8 N. u$ Z) [● 内置输出整流二极管短路保护
- |4 }4 r" q! Z$ G, m● 内置输出过压保护功能; ^1 a A( L S: ?' x* |" K0 `; ]$ h
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
% q2 X% s' r# b* G● 4个引脚散热
& B) v# D0 G, J; Z4 {3 _● SOP-8L绿色封装
4 g- g" c% a- E7 ~5 f( C& z! ]: W4 T/ q1 f* z
基本应用
0 f1 ~$ U2 A# ?5 m: y● 小功率电源适配器# j$ {( K# i% l) y
● 蜂窝电话充电器1 f0 { K% A l& R
● 数码电源充电器
3 T( F% _; Q0 C. H( n' _● 电脑和服务器辅助电源
/ {9 g+ ~, @3 M+ |! m● 替代线性调整器和RCC" h% g" z5 _2 j! R! A# g1 v p
$ j9 l6 H6 o4 @. ?! B6 g典型应用# A0 ] G/ E/ N" a/ `$ t7 [
2 o# B, L: f6 Z. o引脚分布& N; h' h5 i0 l+ X, o* q
4 r0 E- w8 o3 F引脚描述. y$ n' x1 c; r$ ?$ w9 P3 b% l
8 h. v4 G- Z6 H2 _
CR85V25RSA芯片特性：
; N7 O V6 j: g1 ?! Y+ e" R W' S, p, V
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；: F/ Q3 N+ K% t! k
● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；/ m8 M& f' }$ T% D* k
● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
& N1 P+ i, i; }
' j. m9 Z. L( i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。
, \+ V2 F" C# p8 P/ Q( R q# u+ f+ R% a j8 |- x+ O
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。* z2 P: P0 ~7 a5 q$ o4 Z; e
5 q4 b: s% S, N E5 l) d; 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。/ {* M& x- Y j* R% Y: f# V" x) p: r
8 a2 J# [! k3 p9 |7 z
02、样机特性
* W3 T" u$ |, t7 @. {4 _+ o
" T, M s8 t: v' M. R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。: l9 ?0 Z4 \3 n! K: C
' o4 s' _4 B% b7 g3 p4 N, I
2.1、输入特性：: [" h3 l$ V& N' }2 B7 m* s6 p
) c* v3 x& t5 j
2.2、输出特性：
: |6 G K9 {) G3 Q, ]9 f9 `) ^2 W- h O1 T: [( T. Y
2.3、整机参数：
4 K* m! B5 n0 w) P8 h" `0 [
5 |9 u: |- t. E3 b. {" }2.4、保护功能测试：9 j# r- \ @) \$ i4 n
0 h) \- H% P) N. |. B
2.5、工作环境：
& X3 d3 i7 I" w: q& z) V3 ~( x. x7 q4 t6 F6 l/ w
2.6、测试仪器, S) P$ M9 p4 C& N* d
1 ^$ D( D6 h! h* j" r* m5 ^! o8 u) S. S0 T& \2 j
03、样机结构信息0 Z; W9 ?7 Q5 j
: n9 P& f' A- G3 V* k2 O
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 a0 Y7 S x5 P1 Z+ D! L- ~
" O" N/ [- [& A$ ?3.1、电路原理图及PCB版图：
' P2 h8 i& N$ T7 B5 E8 ~9 q, T' h z6 O+ S4 ?; [
原理图：4 N) e& h0 R/ J7 _, b$ ^1 D8 C9 K
7 r+ L6 \! |5 [: bPCB版图：: U& Q& e2 P" [: `. b
6 W/ j8 Q: e2 y C# q7 }顶层布局图 ' _7 u; X) d/ j( a8 n
底层布局和线图 5 p; Q& c. i/ E3 f9 d) B5 t2 ~
3.2、变压器绕制工艺：
/ K' V( E, t2 P8 p" A: l5 e
6 H/ A5 D, e/ w0 J（1）变压器电性及结构示意图：
) D3 }9 A5 t: k& d8 K
* |; i6 A) {, j; k+ x（2）规格参数：* Z3 p/ M1 Q- U5 k+ }
. P, F5 b+ v0 r1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；3 M/ Z5 {8 j+ V5 O. m; z! H
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! B, D8 o- x) h7 ?5 z8 D7 Q3）初级、反馈: 2UEW 漆包线0 y+ R' [) o$ _3 J" e# S; j
4）次级: 三层绝缘线' ~ u2 `6 C6 L' k' v. p2 o# a
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
H) d4 G7 Y2 q- i, F9 `6）初级绕组感量Lp：0.9mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
0 p# ?; [! z& O5 u' i2 \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）)
* x$ A+ o% D9 m9 o8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
& y9 a" |- U( B! Q1 e" B& ^1 D9）成品要求:浸凡立水
) Y, t- V' e& L; U# t
: {4 u: r4 Y7 [ f* X! q- w（3）变压器参数:
+ V$ n" {8 ~8 f& `6 Y" p$ U- ~: K( I& l9 e
3.3、元器件清单：& i4 ?+ v8 a6 q7 n
! [, @3 w% ]3 l3 _
: p/ k# l, a7 U7 H% T6 d8 Z
04、性能测评
. F. [4 c1 i+ E3 K; k' l, r2 I* r 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。. _$ ~! W8 E( M! _
! f6 R9 Z& g q2 T# W
4.1 输入特性：
! }9 y' I) \: e8 z- o6 b# l# G+ H, h# s% ~, U! T5 P* 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。) k9 q1 y+ n5 J8 Y0 A; q S; ~- G
$ d* Y* F' o/ d表1、无负载待机功耗:, B. O* p/ Z6 [ P, s& L
0 @. }+ ^$ d, J- N& r7 A9 z) C表2、输出100%载下的输入特性
! `3 a R e! A8 e! K
, O) ]4 G, } y表3、输出PCB端测试的效率特性:3 z3 f; s# P8 I8 f, I" L
; q3 l9 W8 ?, B3 R4 Z! N |
4.2、输出特性：
7 i! m" [# f* f N2 G# Z$ D4 U7 I
& E, C9 b. c8 x! I- Q: o注：以下数据均为PCB端测试；5 L8 Z# g% p+ J9 ^+ ^
/ t( f% U X1 ~# @9 A* ]. X7 A& f
4.2.1、线性调整率和负载调整率：5 b# l+ i0 { W* Y G! K* ^- [# j
" |0 D- e$ K5 c2 Y; Q4.2.2、输出电压纹波：
: ^1 i: y: I& l# p8 \5 q. r Y+ [/ p6 n
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。
; a. K9 L1 H8 R7 c9 n* z4 @, C' p4 Q# F5 X9 f, z( H
) j0 [: n ]5 _: h- }9 V
纹波噪声波形图：
) q5 ~7 w+ p4 i* ~! I4 WFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
. G/ F5 I( D) N: ^( G& ]/ wFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
, i$ U+ `1 z, K1 ZFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
1 X* t9 J: h3 p! P; U5 r& p* tFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load ) H' E( A9 P8 T9 p
4.3 保护功能：
j& B1 P( Z# S' {8 |" G1 W
& H$ c$ g1 @" J* D) d( b4 m以下涉及过流保护、短路保护的测试。
7 H3 x; A( g3 a
4 U- T; O0 C \0 x& e O! f4.3.1 过流保护：
- Q; b$ q5 K9 Y4 S6 Z
" ^8 e4 U' [' g+ F0 r4 y c
! E: w _0 v" v- i# B+ E
/ b; o3 W, Z' ]% ~4.3.2 短路保护：
$ A: ?' y- M5 X( f3 ~/ V1 Y* D7 l$ ^* C) \
功率计限流电流为 2.5A7 m5 J5 r# B1 T- B
' b. u$ _, v% M! X4 z2 m# H* c
( G9 i0 ^6 n/ R, c4 H O8 T/ n6 i% X- K0 B4 W* L
4.4 动态测试：% z: T4 L0 Q2 L0 m6 H3 c2 b: F
0 \. m1 i8 o8 \4 Y
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。, m4 j" V0 |7 U+ X3 n" \
/ j8 G9 O- g9 W" U& I7 a: ?, v3 E- k. V
7 x; H0 q$ s4 L* V, X" q
AC90V @ 5ms 2 i7 O$ d! b* S& A; F4 V) m
AC90V @ 10ms / s; ~0 f7 M7 r( i9 J/ y, i/ y
AC264V @ 5ms
6 `; m) E, H5 J( X+ F* _AC264V @ 10ms & n" I/ e1 X; m
4.5、系统延时时间测试：- f' b6 ?! I3 [! A5 `$ U) x4 G+ n
+ o: n8 I0 f8 c7 Q
注：AC端、VO输出端波形图。! \: @# z# W; Q
; O% |) G0 l8 ]* J: Z8 H5 f7 e: ~/ k3 B9 ]$ L7 g. v3 z
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
% w! p- g7 w/ d* w5 ]1 a( RTON_DELAY @ AC240V，100% Load
% I$ o; u* _/ K8 x* N( I! EVOVER_SHORT @ AC100V，No Load 4 @: Q4 _( X- Y8 z- R* z9 ?
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load , L" u& z0 ~6 W( p1 W
05、其它重要波形测试
1 S3 R; s3 ?9 z' |) j6 _4 u! ~9 C: V: W! X- }! H# f' q( q7 P3 d
DRAIN端、CS端波形图：
+ G% C- n: o* W$ X+ ~' ?$ t* k( [! T% m4 T2 ^
AC90/60Hz，100% Load
) ~; G" W+ O( A, fAC115/60Hz，100% load ) L+ `/ v/ e4 p E P' Y
AC230/50Hz，100% load
8 f9 z: c: x& C1 B1 aAC264/50Hz，100% load
- I0 C- ^& |: i2 fAC264/50Hz，100% load 6267电压应力
' Z* m6 K) N2 c8 }" |" |; iAC264/50Hz，100% load 同步整流 电压应力 " T+ U. E( z0 [
06、温度测试, u; f, h& _0 Q
# }% m2 h t0 q a6 U# n
测试条件：40℃环境下输出2A测试。
6 x+ J( H2 _/ a; i6 H' b" o1 x
07、EMI评估测试
0 e' @6 G- M* S4 M' J7 n4 [ Z$ b6 o: \- |, d% t
测试条件：
: b3 P) h) z4 G4 e输出电流：2A 负载类型：电阻。 d! K3 p$ O9 w9 n, Y" v+ j
限值标准参考：EN55013、EN55022B。6 U: L5 A P1 v4 b9 U" _
AC230V 传导 L 线测试 PK+AV
) l" B' _; t7 p2 v# Q k: ^AC230V 传导 N 线测试 PK+AV ) g# q6 y3 }/ f4 q# h
AC120V 传导 L 线测试 PK+AV
% ]; {- y6 m4 o7 M( h2 dAC120V 传导 N 线测试 PK+AV $ e2 U( m) R$ u
AC230V 辐射测试 PK+AV
7 V: `, G) a7 f* s7 rAC120V 辐射测试 PK+AV 1 W; R& x1 i; }' |
AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容 ' |% |; O5 R; M* I
AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
! J9 G& ^3 d4 ~ |
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