本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 " P- O* w9 Q$ J6 {4 H8 Z7 x
i; x4 Y3 E0 B% P! g" h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。9 h& D; g5 u3 d. U+ b
/ t5 }7 s0 F% `5 I% `0 D* K3 |/ a接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!- C/ w$ i# O- t+ P, b0 `
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1、样机介绍# w6 s3 D6 E; @% p2 |2 k1 ?
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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。
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CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 ) L4 Q8 P8 {9 Q! |) q1 e, b1 j5 J* D
CR6267SG2 b4 B( I+ J1 v0 {" ~+ s
! B* @* f l, d( I/ o" J4 D
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。
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) m! |- h. _1 [$ SCR6267SG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。
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芯片特性% E" x8 `: l% X! E8 Q1 u- p
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● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;* a% t7 ]9 H% u4 t
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
8 x" w) ?5 ]& i' ~& X1 Y● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;1 q: Z: ~) L, ]7 \. \6 P: g/ {# L/ b
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
1 ?% P1 j1 \8 z% H4 ?● 具有良好的EMI 特性;& I' s3 s2 P# p
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能; `6 }* g# s* y7 G6 P( M
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;4 N( T3 ^! P" y" t4 [0 D
● 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。4 b( r4 T; n$ r- N5 I% j& k
# K9 H$ S+ B7 M( a t) ^基本应用
' w; e! U3 ^% ~
2 s( P- K; M1 j; Q) m● 小功率电源适配器1 X+ w. a9 w' Z4 o& n! q
( s" t0 z2 Z `8 K2 I( M0 A+ f
● 蜂窝电话充电器
0 ~* S+ A. |: T4 B7 P! b7 L
- @9 z6 ]4 p' \6 _8 W9 g● 数码相机充电器
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● 电脑和服务器辅助电源
+ T* |9 r6 e3 c
' v& z. }* |& ^9 m% j$ l● 替代线性调整器和RCC: |% \0 {, t: _# V) s2 A
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引脚分布- M7 X# n1 W C8 y6 t
% h6 }, u+ [& g; Q4 w
引脚描述
+ t" {4 K0 I5 w$ f- [! y- }" l/ q7 B/ s9 ^5 I: Z5 C8 C
, U" s" @, c0 {# r7 e8 ]# Q5 a典型应用
. Z0 @4 l% D/ q! z( V* M# O% [( ?2 W' x6 m; L* t
- p. s! i5 v& \, o0 d
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。# B0 v) x, u. D8 Q* N5 e
! q: Q2 M' p) q- @( |8 a9 ` j; k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。
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4 C# Y) K3 p7 D7 H3 E% R+ D1 t) d6 K+ y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。
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2、样机特性
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7 t* I) \- t& [; x% 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。
1 i. d+ W9 U3 v* g; e4 w4 r! {% e$ O3 s$ ]& y" i( D
2.1、输入特性:
9 A3 y9 E: E5 a9 B: b7 c8 a# }; x R! {% R% t0 L
) `* U2 F- \+ i$ s2.2、输出特性(PCB END):
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" x4 y6 x2 W @, b' B5 _# h/ V2.3、整机参数:
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! r* n3 u/ C9 g, r8 X: W& M: d2.4、保护功能测试:. u9 d9 z3 }) i3 |! k
% F |) A- `% g) e. ?1 D" v0 L2.5、工作环境:8 [) F1 K7 Y3 Y& `5 H! _
B/ x, A0 | p: X( |2.6、测试仪器:* h+ Y9 I. r! n# q4 w$ ?
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3、样机结构信息. J8 r3 j0 U: F# r% G" {- m
* v) h4 V) a3 h, I
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。
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3.1、电路原理图及BOM:
, h4 d/ ^% s t0 {( _" R5 R8 R
# l& H: q7 j3 d3 y3 Q" F9 W9 L3.1.1、原理图:3 R' `7 p0 @0 O( S" B; ?
5 r2 p, h+ G% A" e$ V Y
6 ^4 E" v0 _4 V( h; O, \3.1.2、元器件清单:3 u6 f3 ~( f9 a) y9 L# v/ u+ `
9 F, }2 [& N, e5 F
, O" s9 h6 `0 T ?3 E$ ]3.1.3、PCB 布局&布线: s5 m1 S# @. @( G
* F7 ?* K& |# A' D5 V
PCB 顶层布局&布线
' K2 S. d6 Q8 t8 W7 v( |
PCB 底层布局&布线 : V H: k/ J. N. a8 N8 h
3.2、变压器绕制工艺:
) V* }3 L1 O! f" L; p6 L$ x- P& S0 K2 S$ v( M
3.2.1、电路示意图:) Y4 U% E1 s' `
& m( g" G& q9 ^7 w3 t3.2.2 规格参数:4 q* n1 X0 h5 Q8 T. H
{. U( I7 q4 G* Y. r% j2 t1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;: J% g& _: J% n* v; @9 o/ @! H
2)材质:TDK PC40 或同等材质;
# d' t9 L8 P6 c* w1 D: o3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;- y; H R% Y& L0 [0 R9 R7 v4 n9 E' s
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
% w0 z8 x& [! ^( b5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;; Q7 l0 `0 y4 _: v0 ?8 X$ c
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);! B( t. K$ @, C$ X9 N* w
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);; Z: b/ u; M" s& p" k
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
5 P/ A& {: O- |9)成品要求:浸凡立水;
0 B9 s- T/ D, _, F0 h* W' e* d5 L+ g1 x$ o# U
3.2.3、变压器参数:
% y+ T" W8 L8 k+ b- s9 I- W/ X3 A2 e
' r5 m2 b6 m. C( [: g5 ?/ i: E1 Z2 Y+ Y" y0 ] s: A7 Y, \( ^5 Z
3.2.4、变压器结构示意图:
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8 B% N ^' D3 `& B- J4、性能测评, _/ M G& v8 q
; u/ G; q1 O: 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。
; d0 A4 r' ~+ f q6 L7 d F& ?+ d z6 B; E3 x+ }! b$ L! v
4.1、输入特性:- T0 q/ k; L& [- h, j5 y
/ K& ?) L& P# \1 y8 ^9 T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。
1 U, A' g- U" m: ^% j# ~9 s
) ^' Y) O4 ~# t表1 待机功耗$ | m4 _0 W; d { t
' x- E3 F! ~# J, }9 C8 T
表2 输出100%负载下的输入特性
! A1 q8 E3 s4 v( V6 v' ?! c
& s1 V8 i& D3 O表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
% J7 J9 t' V/ o* D# m; P0 b8 V# a& B$ z I" J/ _% v9 j* C
表4 效率测试(PCB END)3 N: K1 m& u' F. f
! D9 e! S9 |0 i( w7 y2 S* V/ f, E
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
9 P b! {) u& X% N4 \1 d# u) j# d+ j! v) b1 S
4.2、输出特性:+ z1 g( R& y& y
* i! V7 d/ J- Z! r" |6 I! |4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)" b6 K' H* k0 `5 v# Z
$ \4 |' A7 k) {. a5 j( [) Z& J
8 O, \" W) T( m
4.2.2、输出恒流特性:
: u# u6 B5 y5 ~
; Y) D0 k- O% G; P# I" D* ]
- _$ S3 z' \/ w* ?5 t W4.2.3、输出电压纹波:) M0 J/ [# Q- j% m: v+ r7 l
6 N, z7 E, p! O' q6 q8 g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* r. U6 Q2 H% M' s) x
/ p/ W' L; W5 r5 f
. m, W8 s; [/ ~& }% G! l
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
+ w9 Z# b' M' [( W [3 a
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
6 l' `. b! W K0 _: H
R&N @ AC264V/60Hz,No Load ) |6 `- v9 ~8 {3 p; M8 w
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load / ~3 R) Y4 P2 y; a/ X9 w* Z% g8 g
4.3、保护功能:2 `- P/ i" E; ?( L0 m' k+ _
* I) p7 {1 ?: G4 O
以下涉及过流保护、短路保护的测试。$ U' f1 c: K/ q/ J2 n- w& N' R& K/ G
2 Z) H q3 Q- B8 @7 q0 B4.3.1、过流保护及恒流特性; M" c* y2 |/ J- x) u+ v0 b
! T- H6 A. x+ i! M ~& L- Y& q+ k3 u; K& S
4.3.2、短路保护:
" P# a3 k& g0 W4 z1 r( e( Z# d, E, P& W/ M
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
9 Z9 r3 Q* Q1 O3 N* D
- J7 ?7 N& B4 g, ?, U& R, W) k0 c2 y0 T7 T* Q/ |
4.4、系统温升测试
7 P$ B z$ _. D$ s; p$ S, P& I O* X h
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。* E% n3 }4 B; Q) h
: A' z+ _: Q! O8 H: S8 U; N
" V) z0 M/ K3 i! y+ _5 D
测试样机及配套外壳 7 V* Z; f; {9 J; o
/ W( I0 j# ]& O" o% S+ T温升测试:, }9 X% U- k! x! d0 q! ~ e" S
* v/ u: p- ~- W* Q3 T4.5、系统延时时间测试:
o7 Z4 W* h! Z/ M# c+ ^& U' v8 S
0 D9 M. g8 u7 x$ W [/ Y 0 g1 t% M P W1 |' r; X# f
TON_DELAY @ AC100V,100% Load * q& P2 z0 Q! g; i) L
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
# ]7 V) y7 C5 m& m+ j& `7 X
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
5 r3 a U# h4 M: Q, A
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
Z6 d1 z3 H5 K
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
) l" Z9 |" I2 P3 t4 J2 Q! r/ |
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load
& A. A' D6 b/ X/ i8 T1 N1 h4.6、动态测试:
( S, K( K( s% H0 W5 I
- m5 z& I* x: N! d! r9 P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。) |6 _7 {8 K% N- ]* f
% U) n$ {8 M5 o; M* m
1 B/ ~$ H2 Z! M1 h5 b" y B
AC90V @ 5ms
3 d$ V' a+ G; j* `6 I/ c
AC90V @ 10ms 3 m% z0 r/ R: e1 G! F( _) [2 }. p$ @
AC264V @ 5ms
! j" P5 Y, J+ Z# f, e7 T
AC264V @ 10ms + P* S. W9 ]$ I: L* N1 ~
4.7、其它重要波形测试:
- n. g% {) x& u; r1 C9 W- Q. K
6 C! A9 s' ?1 ?( KDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
/ k0 X! d- b8 ^6 J; Y q3 ^
; }, s! _' B7 x7 C! z0 t
AC90/60Hz,100% load ; L7 k% T8 m* C& c: ^
AC115/60Hz,100% load $ j7 b& z( E" k: v1 H0 J: S
AC230/50Hz,100% Load 7 e. F3 b% o; c7 a# a# l
AC264/50Hz,100% load - A2 e% p0 R4 Q
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
$ X. d$ u; G! p; m3 z9 Z6 T4 Y
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压 8 G5 P! w1 ?- A' U( s
5、EMI 评估测试
3 N* S0 C% J8 i9 G& V
. E! y) F) ?6 ^测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;7 \2 o4 P Q- X$ S
输出负载:功率电阻;/ W. P0 B( Z$ E; m! D+ }
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)7 E9 n. M0 P/ V" h0 M9 j
- I/ D" p3 E% z3 n& t1 U
AC115V/50Hz 传导L 相 * M# `" B3 P9 f, O9 Q) d
AC115V/50Hz 传导N 相 ( K! i# G) Z' ^" h8 m$ g+ @" @6 C
AC230V/50Hz 传导L 相
8 I5 A: h7 E& A \
AC230V/50Hz 传导N 相
7 D8 T2 b2 ?$ H
AC115V/50Hz 辐射测试 ! e2 z7 h1 d* F" F4 N4 l
AC230V/50Hz 辐射测试 |