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小编拍了拍你,递来一份基于CR6267SG 12W电源适配器方案

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发表于 2022-5-11 15:21:50 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑   \# D4 {2 K; Y$ q

2 x" c, t3 s5 f! \& O7 A本文作为新春第一篇文章,将向大家介绍的基于本公司主推CR6267SG 12W电源适配器方案,其中本公司主推的CR6267SG是一款高性能原边检测控制的PWM开关。
/ V6 n0 x4 J4 j. u/ r
% R' O& X6 h' y1 p接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!5 `8 ]8 E- T+ _, M/ }; y

) V; U! u* n" y  O& `, V! h1、样机介绍) t+ Q; K; Q) n+ j# z8 i* X, L
& M! j; w2 P, l  [
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12W,恒压恒流输出的电源适配器样机,控制IC采用了本公司主推的CR6267SG。; f* O: w$ P# o; m" }
9 Z1 m5 a/ @: j- i- m
8 a  F/ p2 p! O* L+ g/ A" U7 [

3 n- C5 F; X+ F# J+ A
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图

9 }) h) z; f  y! wCR6267SG7 F6 u0 W" |& r
9 q) W) ]* u' H0 F; t# b/ c
CR6267SG是一款高性能原边检测控制的PWM 开关,待机功耗小于75mW。CR6267SG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 (90Vac~264Vac)内输出恒定的功率。 # I+ R+ H4 R% j

3 @5 d  ^3 {, T" H2 A( vCR6267SG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,使得芯片具有更高的可靠性。* J7 m6 E0 g) |* E7 o9 g
& L9 T9 V0 b" O
芯片特性

: _# K0 d4 k0 d6 {' e! j, Z% `% ?8 F5 A* R. l! K8 A
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
3 c( ?! ?% L) q" E0 s● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;; i5 M3 H' h! d8 X# r
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
5 t+ M6 K4 G* k/ H0 ~* D● 低功耗以及良好的负载动态特性;$ y2 O7 w9 y8 R: o" G2 K6 Z
● 具有良好的EMI 特性;
; H: T+ ^& e6 Y8 z( k3 T5 f9 X● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;9 y/ [! r$ x  x7 B3 `
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
/ X6 D1 {6 [1 B9 C3 C● 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。/ d9 X, y: n8 B: H, I% f. X
' ?% w7 E, f1 |9 Y6 L2 N
基本应用
2 Z6 e+ l5 T. d, [) L8 W' [$ b
* H, Q3 v" _+ ~5 y" O● 小功率电源适配器6 `) I5 b6 V' d" F
! }$ s- B' T: B# z" `8 U
● 蜂窝电话充电器. j/ [: n7 `/ F7 o8 g! Q

+ n$ d/ ?8 V  o: A4 W- N7 X5 ^8 }! r● 数码相机充电器
# j8 x! Y# i/ S; C/ Q6 ?/ q1 ^' C! f; n+ |3 ^5 t
● 电脑和服务器辅助电源" m4 ]$ n: [$ V9 _- K8 ^: `
6 b0 R' M9 m2 r4 x
● 替代线性调整器和RCC* w4 M! K) y  \, z: z
+ `' y* ^& [! _# V% B3 \# e) R
引脚分布! g& L" l7 t- E* l

+ J9 Z7 b: W: h  {: p- s
引脚描述
; k( j' X+ S6 X# A, z
. x  S8 X- g5 w# N. f

: E+ k5 W% @. C3 l6 c6 A: g' W+ I& j典型应用
$ _/ h, A8 ^" j* j( R4 |* F# J
- y4 f' z( m6 K1 W, o
3 ~9 W' `1 v+ s/ f
样机PCBA尺寸:67*35*19mm,是一款全电压实现12V1A输出的电源适配器。AC90V满足启动时间的条件下,实现AC264V样机待机功耗仅为74mW;同时效率能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准;全电压可实现±5%的CC/CV输出精度。) F* ~* D+ ?( A9 i1 _$ [, ^9 g
' |2 G1 r. c; _+ ]# _+ s
整机(含套件外壳)可满足40℃环境温度满载温升测试要求。样机具良好的恒流输出效果;同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。& B, C8 k' r3 h, e8 P
% }1 n) X4 ?4 q5 j# `- t
样机的变压器,采用了EE16W加宽磁芯(PC40材质)。变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。' M% ^) `, i5 G" P) Z8 W% L
* m" ^, }! [' k, r2 N% o
2、样机特性
4 a4 j3 C5 `" w. t% V! I' H% X3 D( R+ |8 t; p! Y, T
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 K% c* J1 U' u/ B$ c0 z* C# k: ]% m& w# }
2.1、输入特性:/ G! R" J. `  w; s, V

# @6 S- C2 z+ c/ s
/ h6 k- T. R7 r; T2.2、输出特性(PCB END):
5 j) X, ?2 p6 u

1 C7 ^/ \- H) W2 n- o8 k( u2.3、整机参数:
0 n, b# z  ^9 L' H  X0 |# P
9 \, Y- u6 T% F
2.4、保护功能测试:
5 n9 q4 r7 X; p# M  t8 F

, F5 }2 Z: L" f% \/ R; _3 R2.5、工作环境:& Q( j# u& W: I7 b
. A1 R  K8 O2 D) t/ S# g% p* q
2.6、测试仪器:
( A& g7 j8 p' I1 q8 H
' R' }3 `; O4 E8 @! e' g( q' [7 \& a
3、样机结构信息
  m  y  K3 c& g: f/ [. s2 W2 {6 o4 C1 H% z! |8 t+ j
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。
4 P* c% u3 b3 D4 r4 [$ z, r! R) ?" Y0 X" l% q, O
3.1、电路原理图及BOM:
: J. @: ^4 B. }9 s; K7 Z" s( s4 R; F' n; t
3.1.1、原理图:
- s/ S+ D! b8 _  p  x2 y; \8 C9 `/ H' f! D8 |
2 m. |: s, _( E% g0 p) R$ c! P
3.1.2、元器件清单:
* F* h  A4 t6 x. G$ B0 @  j7 Y2 c* u( K
# G# I! k0 [+ ^: |1 b
3.1.3、PCB 布局&布线:9 m  w3 \* Y* k; o

' S4 t! a' \, m( K- h) W
PCB 顶层布局&布线

- ]. b/ }! s8 V; E
PCB 底层布局&布线
$ j; @& O5 J- s( c
3.2、变压器绕制工艺:  v. d+ O1 Z3 |. y4 b6 \

* V1 I% H" V/ b' b! [2 {4 n3.2.1、电路示意图:* m& k7 _  d5 Q7 R+ ^5 `3 r3 V
, g/ \3 n2 J, t$ O. X! [+ t/ i4 M
3.2.2 规格参数:8 |6 I' j' k3 s: ?& n' {5 s
+ a1 r( S0 r4 R% @! y, t
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
$ Z) I* a2 u" j2)材质:TDK PC40 或同等材质;8 |5 t3 l. m% U5 u/ J
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;2 A  g' q0 ~6 T" B5 W
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
7 e+ ^- b) x. u. H! w6 \5 C7 a5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
: X- T- W. ]4 z9 S) ?9 r5 K* L- w8 p' I6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);) n9 u1 _$ q$ _: H+ K
7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);
9 n. A" F3 P( V8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;4 Z+ x3 d0 P. D) V6 p
9)成品要求:浸凡立水;( x/ V! |% j4 ^2 O8 s

) n0 e9 ^  F7 C' m4 ]. u  n" D3.2.3、变压器参数:
3 N1 S* l0 w+ {0 H, P+ {! U% v, [; ]; q, s7 G; A
! ^& v" u3 O' ]! \% G; C8 D7 C
3.2.4、变压器结构示意图:$ a. G# r0 x9 J$ F5 e

8 G" |" W& p' _6 @" Y! \9 y' |  r  Q4、性能测评4 c* p7 W" y/ W: V7 I

- z: j6 q  i- u) K! o' {- h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。$ |  ?) w2 A: q# X3 e$ M- \

4 i$ T0 D0 t, f. y" i4.1、输入特性:( ~9 C: W! {" c

6 R& B; W" u" R2 ?4 m本模板经过在不同的输入电压(从90V/60Hz 到264V/50Hz)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。6 _1 ]' N3 E& X: D5 K; K" v
5 }) ]# w) W7 y+ J1 }  A
表1 待机功耗- ~4 o% u8 ~! }2 x9 t) |
9 m" ?# V* l1 ^' Z& c
表2 输出100%负载下的输入特性/ t; j. L3 M! X$ T3 w4 o
  J) j9 b" i3 E) F  R' T2 R* L
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
1 v& @9 W, f0 T5 R, S

7 j- S* F/ K  r/ b表4 效率测试(PCB END)
+ n3 J4 A4 W5 k1 W; g( K# p

& S2 e8 r/ ]" j" ?) F- A& A% B表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)" i: Z( N) B4 F  K! d' F  t

. T8 {6 w' q' C3 G, [4 D# \: Z5 [% Q4.2、输出特性:: A9 U# S" C9 g1 \5 W  D
1 [) C' u2 D- I
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)/ {! j7 v! q! B: d
, P* ~, x6 a' O6 j0 {
7 {9 z' P" v! b7 y% i: x  Z
4.2.2、输出恒流特性:" l! i  k2 e8 t% [
  ?5 A% b1 Y7 a9 |* C6 t
, y% s4 l, n! g1 R" T2 w
4.2.3、输出电压纹波:( }. @/ D# S: @/ S6 W

* `9 S# j6 @4 t% g7 [. B  ~注:纹波及噪声在1.5m 24AWG 处测试,测试端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容,带宽限制为20MHz。
* h$ u; C( h8 |4 k
1 o$ i( x# ^4 f) Q
/ O' K# z6 K' U' }; i7 j$ m* J
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
" T0 r0 Y+ K, t- |* C$ |( H
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
! Q5 N3 y- J7 U2 h
R&N @ AC264V/60Hz,No Load

, D( m9 K! h/ T- |* }( e4 V5 X7 |
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load

4 o' I8 J- T; ~/ U# e2 @, N4.3、保护功能:; G& U, I0 J/ [8 G

$ |" o- ]: J5 y6 ^- x, b* X以下涉及过流保护、短路保护的测试。. w8 _# X& u- J

: `; Z$ P' Y: |6 v' Q" {9 ^; W4.3.1、过流保护及恒流特性
; G' S3 L6 P% y
6 i% a* O& ?5 I$ V2 M. c# w8 t  ]

% }2 H# y& [7 K' r! L4.3.2、短路保护:2 Y' [3 w( t4 Y* Q
( B' A9 W. D) r3 w4 u
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
4 w' e" F9 Q; }% I: [: t4 |# b& H7 E" c: K

  }2 X  N6 m' N9 U6 S5 ~/ J" u( {4.4、系统温升测试
9 M' v( ]& X% L
4 t+ T. ]" Z' e1 I$ R& B本项测试评估成品样机(含配套塑料外壳)在40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件:输入电压分别为90V~264V,输出电流1A。; ?6 s, J$ V% Y4 e; _

# u  b5 t  w9 K. S- N
% m% @. G/ A: B7 F/ q
测试样机及配套外壳
& Q4 }8 l  X, q0 f/ S2 d

# y! B, N; b3 |2 _  k温升测试:
! `. t; ~! y  _7 W4 n% f2 ]0 X

8 P# y4 A* C0 ^4.5、系统延时时间测试:
( _' @4 t' n$ M# i, t1 T
+ w0 x3 a5 P( H

9 r3 y: _, w" P7 h4 r5 R
TON_DELAY @ AC100V,100% Load

7 o5 A) Y  w  T2 Z, ~
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
: j( Y/ m( R. {7 D
THOLD_UP @ AC100V,100% Load

8 G6 F. T/ X2 a7 v1 Q1 n
THOLD_UP @ AC240V,100% Load

# h4 v) {8 y" ^; [* z
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
! S, j  y0 v( D4 l1 `0 e) L" z2 T
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load

- {3 z, f3 h1 h4 M  h: N# }4.6、动态测试:
" P: p# z% d4 f: t" i) b
- E- I1 N" H4 y7 Z/ C$ N注:输出动态负载电流设置为1A 持续5/10ms,然后为0A 持续5/10ms并持续循环,上升/下降设置为3A/us。) h  M. D3 S0 p, Z* \2 w5 y2 V0 [' \
" l0 |9 |2 N1 p

# m2 u0 ]: Z. m$ E/ S- p# K
AC90V @ 5ms
* }  j8 M! w. W7 f3 C8 M* k8 [9 V8 Q
AC90V @ 10ms
6 b. F( w! b7 i" ]4 n3 q) N
AC264V @ 5ms
& T1 ~1 h; S$ u$ I3 v; @
AC264V @ 10ms
$ v6 j) t9 d# L% U& q) e
4.7、其它重要波形测试:% N' M* I7 \9 A* A, B: L$ W/ g- b

9 P) J, C% x+ R1 ~- vDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
) J6 Y4 [8 S/ Q  i# L/ L3 Q! {
2 f/ r# _  P; S0 Q
AC90/60Hz,100% load
' m0 r" j# Q0 x& c/ w! l
AC115/60Hz,100% load
( Y# o: i! \! _4 A' s
AC230/50Hz,100% Load
2 C' z* |# Z6 w( i6 {: `$ {
AC264/50Hz,100% load
/ v1 R' Q# |/ n$ W
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
3 Y& H, d, h3 z3 O
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压

1 E" T9 n, [# g; Z! d# J5、EMI 评估测试
3 S/ Z3 a- c1 J9 a+ Y, u" d3 }! H- {9 o& r0 c2 Z; i
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;' X* O8 c, g) t! E: A, S# o
输出负载:功率电阻;- z, c. m# S  b% \
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
2 E- J, {& A/ C7 }' g( C0 M& \4 [- Q( r4 h! S* d0 ^, S
AC115V/50Hz 传导L 相
& W7 e/ Q7 v) h( _
AC115V/50Hz 传导N 相

) `( x/ g9 y0 u. V2 u( |
AC230V/50Hz 传导L 相
$ v6 d" I8 _6 }7 W0 \  f1 N
AC230V/50Hz 传导N 相

( _% _0 L4 a- E9 q2 C
AC115V/50Hz 辐射测试

* h3 a6 M7 {& D
AC230V/50Hz 辐射测试

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