告别低电量困扰!12V2A电源适配器方案为您提供持续电力

描述

现代电子设备已完全离不开电源适配器,它不仅为电子产品提供稳定可靠的电源,而且设计多样化、功能也越来越强大。它广泛应用于通信、计算机、家电、医疗、工业等各个领域,是电子产品的重要部件之一,其质量的优劣直接关系到电子产品的性能、可靠性和使用寿命。 本篇文章介绍的是CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A电源适配器方案,其中CR6267SM集成了软启动、OCP、SCP、OTP、OVP等完整的保护功能,可以保证电子产品的安全性。

1、样机介绍


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采用了思睿达主推的CR6267SM、CR85V25RSA。电子设备电子设备CR6267SM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图

01

关于CR6267SM

CR6267SM是一款高性能原边检测控制的PWM开关,待机功耗小于75mW。CR6267SM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。

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。
 

芯片特性:


● CR6267SM是采用内置650V高压功率MOSFET;反激式原边检测PWM功率开关;● 具有软启动、OCP、SCP、OTP、OVP等自动恢复保护功能;● 电路结构简单、较少的外围元器件,适用于小功率AC/DC电源适配器、充电器;多模式控制的效率均衡技术,能满足能效六要求;● 具有良好的动态负载特性;具有良好的EMI特性;● 较低的IC功耗,SOP8封装,一侧引脚均为MOS漏级以优化散热;
 

基本应用


● 小功率电源适配器● 蜂窝电话充电器● 数码电源充电器● 电脑和服务器辅助电源● 替代线性调整器和RCC
 

典型应用

电子设备


 

引脚分布

电子设备

 

引脚描述

 

电子设备

02

关于CR85V25RSA芯片特性:

● 精简外围电路,应用简单的同步整流IC,用于CCM、DCM、QR模式;● 具有自供电功能,设计方便可用于正端、负端应用;● D端85V耐压,用于输出5~12V以内的应用。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。
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。
CR85V25RSA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。
 

2、样机特性


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。
2.1 输入特性:电子设备2.2 输出特性:电子设备
2.3 整机参数:电子设备
2.4 保护功能测试:电子设备2.5 工作环境:电子设备
2.6 测试仪器电子设备

3、样机结构信息

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。
3.1 电路原理图及PCB版图:
原理图:
电子设备
PCB版图:
电子设备顶层布局图
电子设备底层布局和底层布线图3.2 变压器绕制工艺:
(1)变压器电性及结构示意图:
电子设备
(2)规格参数:
1) 骨架:EE22 立式加宽(7PIN),Ae=58.2mm²;2) 材质:TDK PC40 或同等材质;3) 初级、反馈: 2UEW 漆包线4) 次级: 三层绝缘线5) 绝缘胶带:3M1298 或同等材质6) 初级绕组感量Lp:0.9mH±5%(测试条件:0.25V,1kHz);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))8) 耐压测试= 3KV 5mA 1Min9) 成品要求:浸凡立水
(3)变压器参数:
电子设备
3.3 元器件清单:
电子设备
 

4、性能测评

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。
4.1 输入特性:
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。
表1 、无负载待机功耗:电子设备
表2、 输出100%载下的输入特性电子设备
表3、输出PCB端测试的效率特性:电子设备
4.2 输出特性: 
注:以下数据均为PCB端测试;
4.2.1 线性调整率和负载调整率:
电子设备
4.2.2 输出电压纹波:
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。
电子设备纹波噪声波形图:
电子设备Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load 
电子设备Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 
电子设备Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load 
电子设备Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
4.3 保护功能: 
以下涉及过流保护、短路保护的测试。 
4.3.1 过流保护:电子设备
4.3.2 短路保护: 
功率计限流电流为 2.5A电子设备
4.4 动态测试: 
注:输出动态负载电流设置为 2A 持续 5ms/10ms,然后为 0 A 持续 5ms/10ms并持续循环,上升/下降设置为 5A/uS。
电子设备电子设备AC90V @ 5ms 
电子设备AC90V @ 10ms
电子设备AC264V @ 5ms
电子设备AC264V @ 10ms
4.5 系统延时时间测试:
注:AC 端、VO输出端波形图。
电子设备电子设备TON_DELAY  @ AC100V,100% Load 
电子设备TON_DELAY  @ AC240V,100% Load 
电子设备VOVER_SHORT @ AC100V,No Load 
电子设备VOVER_SHORT @ AC240V,No Load
 

5、其它重要波形测试


DRAIN端、CS端波形图:
电子设备AC90/60Hz,100% Load 
电子设备AC115/60Hz,100% load
电子设备AC230/50Hz,100% load 
电子设备AC264/50Hz,100% load 
电子设备AC264/50Hz,100%load 6267 电压应力
电子设备AC264/50Hz,100%load 同步整流 电压应力
 

6、温度测试


测试条件:40℃环境下输出 2A 测试。
电子设备
 

7、EMI 评估测试


测试条件:输出电流:2A 负载类型:电阻。限值标准参考:EN55013、EN55022B电子设备AC230V 传导 L 线测试 PK+AV 
电子设备AC230V 传导 N 线测试 PK+AV
电子设备AC120V 传导 L 线测试 PK+AV 
电子设备AC120V 传导 N 线测试 PK+AV
电子设备AC230V 辐射测试 PK+AV 
电子设备AC120V 辐射测试 PK+AV 
电子设备AC230V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容
电子设备AC120V 辐射测试 PK+AV DS 加 47pf 电容

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