本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 4 G: ~& k8 P7 t5 K6 |
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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。+ Z# c9 r* l8 \0 d2 V
6 ^3 g# a k- d% u# Q接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!$ k) B+ W. S0 L
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1、样机介绍3 ^; d2 ?) M4 K8 p1 o
) d2 g) H5 f* h" o3 m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。
$ _4 U6 x- Y \9 N: i/ J
( |( L9 c. b% s * @1 d1 _0 w2 p
; b+ q$ n) q' j( w8 d
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
0 R; ?0 F8 M# P+ e) bCR6267SG4 c& O* e: A$ s) k5 W0 D
( e! J2 f: e0 ~/ MCR6267SG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。 0 b0 v! Y% Q: Q- S
" W' Z4 C& N: E0 e& Q6 w: X
CR6267SG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。7 p$ Q( _# A" l- U( [
: W1 \. t' T$ u芯片特性
) N, \4 |3 q2 g% k. a9 ]0 ^# C+ x+ d. R C! @& l% Q
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
! f* ?, k7 o4 ~● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
( c( r3 @$ A A' _3 C" O: a● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;7 Z! S/ L% n3 W) Y1 J9 {9 [4 \
● 低功耗以及良好的负载动态特性;1 M4 m" S! G6 Y7 k' b
● 具有良好的EMI 特性;, `: x7 x, z S2 \! T2 N0 U, W- a4 @
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
. ^' _( B9 y% Q% e& y● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
/ Z9 Q" U5 u* k● 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。8 Q& ]) \7 h0 B/ I, F
- k4 R9 S! L: Q: \% C- n
基本应用( j2 t0 A2 c0 s d: _8 F1 u
% {* N2 X, ]0 R● 小功率电源适配器
" ?, d+ A+ O2 B. v# D' M: E; j2 v: n
● 蜂窝电话充电器
, v" x F q. A) |; m1 C7 C) j. f# U5 r( C! }% J
● 数码相机充电器+ Q3 E& X; I1 A4 ^2 P9 [8 e
# ]2 S6 O6 t8 R* E● 电脑和服务器辅助电源
, } [' W/ s0 G8 ^( B& H' \5 u5 O' Y3 C# b8 b: f" B
● 替代线性调整器和RCC
2 ]' b% @* Y2 e1 z$ d4 K1 R& t# d. t3 d% c F
引脚分布
2 A$ k) w4 }2 }( b" }" r' ?) z% V, n6 m" f7 @( s6 O" y
引脚描述
Q' j1 c& i( \0 N) }; g1 k2 g9 S7 |, ?
1 G1 ], M# M; l典型应用5 i* ?6 V0 ? I# }" T& }+ f
+ _: U7 X" g: v! b$ S! e% S( c
4 }& B9 C: X A* \1 Q
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。% q* c% b& ^" ?" {+ X
1 t- Q# q7 W0 k1 y1 c( \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。, \9 ~. K# q r7 Z6 G
3 s( c/ i+ @: B* [$ z
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。
8 m2 {: t# m# n$ l7 {! W* d" ?3 f- T4 _3 r7 L0 ^+ ]7 }
2、样机特性/ ? X; `, F) H4 j$ q. G
) a- o: z/ f# k9 l
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。: R x/ Q3 C# N7 D. A; p: s
$ S* }0 j% T" I# ^
2.1、输入特性:
# T* d3 W7 Y. X- W2 k. k0 [2 z" J: F w6 z9 |- }1 U }# [/ f& q
. s5 ]& X+ t! p. e
2.2、输出特性(PCB END):/ f: l! `7 s4 S& N5 v$ D; e3 n
* Z+ h; }' U+ e$ F, D
2.3、整机参数:
$ d% O0 n3 i3 R( x" k7 f/ v% ]) i( n
2.4、保护功能测试:# I# G" N* v% g
1 c' |! L9 Q" u3 z4 }2.5、工作环境:
9 E# c, m8 S1 R) [* {
: a/ H# I8 f1 _2 S, q2.6、测试仪器:5 T$ N; T& P# W' I
5 e; A. @$ e* m- I0 D
3、样机结构信息
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& c9 l1 e" f: t+ H* Y: ]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。
( s' R& Y6 T3 V' U# K( G4 A/ X/ w- @% n$ P7 f
3.1、电路原理图及BOM:% h: ?* L/ `' D( u5 U# B
* E, r; k {! [2 ?! s4 G3.1.1、原理图:
; `& ?- n" I. j# V. s( n) m3 x
1 \3 A! @, u3 C" S. j
2 N0 y: B2 B1 Q" z$ j7 }" V3.1.2、元器件清单:( H2 T9 y: ~$ z6 ]# r
2 v( f1 ]2 }7 T" U* L9 u% N$ i5 l0 k
3.1.3、PCB 布局&布线:
7 f4 J4 U6 y, S- ^2 `. Y
2 {, N+ m: ?4 x! I4 ^- M
PCB 顶层布局&布线
- b1 l/ Y4 O" D# W- j/ Y4 K
PCB 底层布局&布线 Y- d! h- l$ h/ S
3.2、变压器绕制工艺:
# c9 h% m/ Y! Q5 N* P1 E5 N' H; s9 x4 I, a" i% P5 r7 b
3.2.1、电路示意图:5 f! h' Q1 j" s9 X- _* i
5 ?5 b" }4 t/ ]4 E3.2.2 规格参数:
( j7 ~4 {8 f2 l6 B) y4 j
9 T* [9 W7 T- t1 _/ \1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
) r' }9 c8 |, Y8 D2)材质:TDK PC40 或同等材质;. X5 P2 `5 n7 n) }) N# Z6 U+ l
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线; c: s6 |% W% h1 V: S
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
+ f; z) y. ~2 u2 w' ^$ ]+ j5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
" _9 \9 Q+ C. e$ Y7 l# p" Y6 g( x6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
4 l4 n( \0 Q- a& u7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);( h$ |- w$ a1 h# ]# H
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;* W/ T! ^/ ]$ k( [% U: [
9)成品要求:浸凡立水;
1 k, f2 z8 p5 a1 s# r
) K% B H: Z# P7 c9 h3.2.3、变压器参数:1 _4 }3 }3 m! K
, q+ C7 P+ d8 ^" t
; L7 W) M; `! m' z
3.2.4、变压器结构示意图:0 B4 i \6 E5 t1 j' U
{8 S' S L2 b9 S8 V
4、性能测评
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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。7 F2 c! U0 u4 ?
! r! M9 |: T7 l# G+ S0 p4.1、输入特性:9 z6 ~! y8 z, T0 E7 k
0 B# y( w7 M; E& a7 `" V" \4 W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。
0 N( c# S$ f3 [! ^# k8 c. p) a
; V7 }/ n' w* F$ l, Y. \6 O表1 待机功耗
. ~5 m; d T k. H+ ?" b8 p
, K7 l) d1 C( t3 O* d4 |) \! M% X表2 输出100%负载下的输入特性
( o2 I# B- ]$ c2 j. \2 v0 r3 W" Y9 N9 z" ~7 ^
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)3 x w3 ?1 V2 O1 }# s; D& R Q
. S; z3 y8 T. ~ N* {1 t( m
表4 效率测试(PCB END)9 J S0 f) `; E
$ F Q, Y, _' s u$ n: Z
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
$ z0 j; H: r% p
4 X$ O2 Z) Z ~- T% g- ]4.2、输出特性:
5 r- n: Z1 \9 R/ b5 S, d( z# i* ?: U7 w1 _ M- }
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)$ j5 c2 S% C- H, |, T' z5 F$ G
3 q& Y1 ]+ H( Z! k
5 O: ?: _, ?0 ^4.2.2、输出恒流特性:: G; o2 N+ I% Q9 A
1 v' X$ f8 ~: V) ^2 G" W, {
+ n7 U% S, g3 ?: P6 I& @3 g$ }8 C4.2.3、输出电压纹波: H& G% K( j W3 K+ T7 ?7 R
8 v8 X9 n+ G8 s" W# e% U+ G1 s: Q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" T! r+ @. X, b+ K
3 x# X+ ]7 i1 X* T0 B5 t# E: t 4 H6 t1 f% a7 [" T; R7 Z0 x
R&N @ AC90V/60Hz,No Load # j( A: l( R P* a1 r( |# Z
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load - X, b5 Q) x" V4 Q# M9 h
R&N @ AC264V/60Hz,No Load H, E! h2 ]: h0 k5 m" j
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
" @# d2 c) D$ E3 y% R4.3、保护功能:
) J1 h+ {% H6 a. C8 f
( l7 k9 a1 z! |( H/ h以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ \5 o$ C0 s' |2 |3 }3 I, ^8 Z# V& T+ R6 t: X8 {( N6 Q Q
4.3.1、过流保护及恒流特性
5 @( ]7 j+ \" |2 W, `1 U: ?, b1 V Z+ x1 s
( e% W1 g4 j/ O6 k
4.3.2、短路保护:
( {4 M; O; r" ^" D0 p3 k: \& o
6 q0 _' V e; T功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
! o0 a! ^; ?. X; I0 f/ q' u" m! H# l' h; `8 Q* ?
3 k; c+ v" z3 V* X1 c
4.4、系统温升测试% \( m( L- Z+ C) k: j5 T
7 X* K# p5 ?; Z6 n8 b- r4 @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 Z7 S# R3 p- j# X
: F- w. K: p9 [! h; H* a
) Y; U H, B$ `+ C# m测试样机及配套外壳
' C4 z+ t O# Y7 o2 ^
" x- I& D+ X$ p3 ? J5 c温升测试: s2 ^# b8 h z, g/ }& T0 }+ z- l
# `9 {; r4 m& M/ X, ]0 f4.5、系统延时时间测试:7 f8 _' H) V4 o ?
6 i8 O' `3 S+ Y( l
0 h$ O8 a: I/ a3 A; ?* L9 |
TON_DELAY @ AC100V,100% Load 6 N D; b1 A% `5 u
TON_DELAY @ AC240V,100% Load ( r! e' y! z+ i: f9 u/ v8 o# G2 V W# D
THOLD_UP @ AC100V,100% Load 2 R$ s( g* A% ~0 c% }7 e( P6 { f
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
9 I! D4 n, v7 T* @9 b( d; R- N
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
8 c* a4 [5 }$ v- d% l4 R
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load ( f+ |' R) ]4 q! f7 h/ n8 ^
4.6、动态测试:
2 m+ h$ T: A8 h0 d/ V w
/ ]: ^6 p9 U$ P9 t+ x( ]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。
, Q7 d$ o) _5 c: \& B
% a" H8 ?' ]" g& K# q
& o6 N9 z( c3 t4 m
AC90V @ 5ms ' c6 ]: b/ F0 Z7 x& A* F9 r0 X
AC90V @ 10ms
( u3 L, k' p/ P; N2 O1 m5 n6 A/ [
AC264V @ 5ms
# b- ]1 J8 l. `' ? j9 R: d
AC264V @ 10ms ' m z5 \0 ]8 ^, k% X! U
4.7、其它重要波形测试:
1 M8 i2 Y' g/ g6 z, A7 t/ y ?( f
/ C6 ?8 l/ x, X) F3 l8 ?% @DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:& ]" V" |2 ]5 X4 g2 p
. t. O/ i5 J* d+ B- n
AC90/60Hz,100% load 4 d7 d5 i* j$ m! N y
AC115/60Hz,100% load 6 j. t& |4 ~" P. P, C. a: w
AC230/50Hz,100% Load % @7 Z5 \* X# d2 R3 ^! a" ]
AC264/50Hz,100% load
2 i9 f. v& R$ w$ |$ J
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 7 m9 D% }3 J) v% F: [0 Y
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
3 ~ g8 [5 i1 z8 P5、EMI 评估测试% a1 Z0 s6 T! F1 Q7 G L5 h$ m
' Y- [7 }, P( t; ^" P* R测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;( q: R* G- Z7 n& A ]# R' w# e- j
输出负载:功率电阻;
6 ]/ D% Y$ U. h限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
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AC115V/50Hz 传导L 相 ( j7 o0 H" n! @2 w; S' v
AC115V/50Hz 传导N 相 6 K/ X5 T! g. G7 H D" v
AC230V/50Hz 传导L 相 S% f$ t: d) p4 U. y
AC230V/50Hz 传导N 相 & I1 u' x C5 D! Y. k
AC115V/50Hz 辐射测试
# D; N5 I! f1 R9 U, x, g
AC230V/50Hz 辐射测试 |