本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑
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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。
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接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!& Y, g3 e7 |, T& j$ U, N- ^
2 R' U) l8 ]& K: i( d& i; d. W1、样机介绍! F* F% p" t* F
9 |- i5 A: R4 G; b$ Y8 w4 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。# ]# i q# [8 d+ g- ?" f* k/ F( \
& q/ S8 s( d/ N- ?$ E6 f " W+ D5 u; s! t$ T/ M h
) F* s2 T+ t' E" K& @* ~. j
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
+ I- N0 ^# r6 M: @CR6267SG
! X, C8 ~- ?% U$ i' w9 F. ]# I1 e+ J4 o0 o# u& h3 Z
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。
9 r7 g0 o6 p+ }2 F" e
. \; D$ V1 J; nCR6267SG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。6 F( b" \8 _: u
6 P2 d# b3 \) f1 }芯片特性
# y( [- V* y0 ?$ T. j0 e% m, E
+ e5 x! Y: N/ d% H; e& }● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
% P! H' z, q6 Q& e6 q$ x( K● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;- {4 [0 e2 d3 Y) E
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
, i9 m% N- t! o● 低功耗以及良好的负载动态特性;
3 e: _- U9 l& i● 具有良好的EMI 特性;4 X1 @2 E% r% l. \& N
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能; O+ |: e1 x# K$ H4 L! u& l
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;; T9 n6 J5 [7 k& R8 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。
* e' l9 ]: W5 }. B4 v/ i% p& Q8 G7 i% w0 B3 \, S Y' D
基本应用
2 K1 b6 k5 g" Q% r5 A) E6 w7 C8 F# [, G! p3 s! q
● 小功率电源适配器2 F2 Z9 l" y$ d: O, ^* m; a4 Z
. K, w+ H( _, d6 M● 蜂窝电话充电器0 _8 g: v: D4 p" m9 _2 F3 S$ }
5 A3 L4 g4 b: X! ?; i3 U8 U
● 数码相机充电器
# U/ \1 p0 k l, u/ ~" Q8 R
: d1 n, y% b6 [1 {0 c● 电脑和服务器辅助电源
+ U4 \" a3 a' i; L% e- J% T2 U. N6 P1 I1 P7 d
● 替代线性调整器和RCC
% N0 l- i+ a4 m5 D+ s# ~5 j! z# k4 _1 b0 h( X' I- V
引脚分布
1 N) e/ {* Z9 v" C+ p: A" }. c8 v0 a4 [( h, a& ]5 z
引脚描述: B: l5 _( g1 D
3 v5 c5 B/ a2 ^
" N2 }5 ]6 c$ T( f3 T" O, u
典型应用
, B% I* Z! F0 e! P3 }4 B1 U! ]$ o$ Q1 s/ v! y e
. U7 m8 P' b- L$ n' G
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。
2 V2 U, T+ m. Y$ b4 T& p# D9 o6 A: X
+ r# O, N- H- q8 u* \- }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。; o7 B i/ h8 B4 p
6 c9 H! U8 x3 W. }# j8 |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。
$ j# A( f- ~1 ]# Q! d1 a" V1 |
4 H$ P1 Z# n. T1 d; k6 ^2、样机特性
1 V4 ~1 R3 @( \) L
$ |0 G5 s/ q: R. u5 Z# h7 ~. |& v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。$ O: l' k4 ?9 r$ Y
" v, {+ H z8 k1 t2 f2.1、输入特性:
7 b* j" T$ @3 E4 @, {" X. U3 T/ \/ }) P8 |
# l- t7 o7 Y1 J( \2.2、输出特性(PCB END):) B# H' N2 O' V! Z' {- B9 o9 l( e
* X1 z$ g- [: o& W- T; o
2.3、整机参数:
. s/ r" @$ A$ n
3 |- S: e7 L4 H/ e: o! ^& g2.4、保护功能测试:7 m* ~) p9 g' U5 _
; S# G. x5 y$ M* M2 b, J
2.5、工作环境:' C3 b+ g+ K3 r, W) j6 {! f
; Y1 `& H, l' L; W7 Y9 L) T; O3 [8 o2.6、测试仪器:
g- }$ U* Y3 V8 R& V( M; q$ Q; W. z3 h; K% \# Z
3、样机结构信息
6 U7 @6 ]$ s7 w
+ x; S/ R' b! U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。
( B! R6 r" f1 N# r5 k M( h5 S8 n( x0 \" j) h- t/ d
3.1、电路原理图及BOM:
4 \6 y3 K2 Q, a4 Y- C8 v2 F0 E5 P0 r+ @& A/ _0 n+ M( V
3.1.1、原理图:
8 @/ e; S# g0 ?# i2 j; O
K7 A- }) c. e9 e7 }9 r" g
, h% ^; k, K0 m# o( }3.1.2、元器件清单:' ]8 ~8 g7 P+ M, a8 P9 s; R! W, q
; w. ^5 d! G" Y( O* q, m
; F, {( t! Q% Z1 ?3.1.3、PCB 布局&布线:! h; O1 l0 O( M ]& ^
0 O1 f- P! D% q4 ~
PCB 顶层布局&布线
' a; q* Q' j- z2 \7 H K. ]3 S2 A
PCB 底层布局&布线 - V! ?+ K1 y* C9 s& C' }+ Y- w
3.2、变压器绕制工艺: V; l" x1 C* w/ t( O* h0 G8 b5 t m
( @- [# a3 H4 r+ V; e. S# P% |" }7 {, T
3.2.1、电路示意图:
. f* I- _: y: c ?; w7 Z) z; H! ]. c; l
3.2.2 规格参数:5 e3 u: T: d( Y: W3 D
/ i& m1 z: C# ^3 {. ~1 Y
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
/ y0 W5 }0 ?, R Q2)材质:TDK PC40 或同等材质;
; ~" I9 D1 a$ @( c3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
! D1 s' U. j2 T+ J4 g, i( w4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地! b! Q; o# ~/ P: L# g
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;) L K; }' ]5 p* |/ m8 R- L
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
+ P9 |! z, {6 |4 e7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);
0 m* s& D+ g4 L) y8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
3 D; y! ~1 ?7 N# G% K8 Z9 B9)成品要求:浸凡立水;
- D$ D; U& r z1 a8 X" ~" C5 v5 e2 {" |4 o) t7 V
3.2.3、变压器参数:+ T; P& A# S6 m. L
0 a; T; D6 E c& S/ v
: l1 i* |# r8 C+ L! n3.2.4、变压器结构示意图:1 X7 f( T% c m; o
( L9 M1 g2 ^" M5 {7 q6 o4、性能测评
z# Y& i+ l7 Q! }5 G" \3 r( Y6 ~9 H. Q
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。0 q- D- ^; q2 c+ ^2 G
3 M5 O' E# h8 g7 v- {: S1 G ~' J
4.1、输入特性:8 F1 Y: X- w, y4 K8 w
+ f a) x9 I( a8 [8 ~& q
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。
! y; Y: h O9 G9 U( N. X! P- x, o% r ^
表1 待机功耗
I. X4 b$ g" k; o' b: [) m, \! O. d& f; p
表2 输出100%负载下的输入特性3 _# k9 i% n/ X& _6 ]/ C0 E
- F/ Z' f- `* F3 ~表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
) J- F% y4 g+ N: B" F, H- W
, A. L0 H. H2 B6 P1 f, I表4 效率测试(PCB END)" w& N: G( P: O' c9 ^$ w
! Z2 Z8 n4 Z( o6 \表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
% e$ `/ E1 u o8 m/ T+ n& c# X. q9 r6 l
4.2、输出特性:# m6 Q x6 x2 Q" i# G- L2 N
, ^) I+ P& h' X" b4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)( O8 B$ m/ q/ e' @
$ W. t: w8 K4 a2 u6 f9 M; \6 ]- L
) w* t, @+ l' v7 b5 O' Y: H4.2.2、输出恒流特性:3 v9 Y: e9 s3 I! T& W0 e* e1 L
' g# I7 ]8 W& i1 r
2 c$ k# y' a' |% c+ z- H1 G0 X5 q
4.2.3、输出电压纹波:. J. B& y9 h. _
6 r: M6 A* |- K; `1 E8 n; S7 X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。6 ^8 v( _- I/ k" a6 f Q& }; Q J
& b3 w& @' t# a/ g4 V* \* s
* m& |' m% \, p
R&N @ AC90V/60Hz,No Load 2 a% t0 P( \9 _* D
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load , g# g, K2 l% ]5 P/ h1 O" X; n5 M. d
R&N @ AC264V/60Hz,No Load ; R4 J A5 Z2 z
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
+ E! h' a3 X8 I' F- I; k9 u1 \/ r1 l4.3、保护功能:( {- e" i0 G( N& g4 L
" i- S1 O: e7 l7 B8 G" b% x
以下涉及过流保护、短路保护的测试。 h, S1 E @9 P. W4 T' j8 V; a
% \ g; o) v2 G m, c4.3.1、过流保护及恒流特性
. {6 a6 y0 f* ^1 E% v& K C2 e
- |5 B# Y) Y l2 T
% @. {3 A. o0 ^+ x- Y1 F' K& X4.3.2、短路保护:
; o: S2 `+ v# Z. B/ _* D" U* { z
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。0 I; L9 [! ?9 r4 f9 p
" B+ x7 G9 m) h7 B7 i8 }* ^ H! g; D j. u5 T. z
4.4、系统温升测试
( G) H: R; J7 v9 v2 \, N4 u# k. M# N% j" Q: ]
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。! M! U1 o# b8 C5 j1 n9 G
7 C. c" _0 i, {" j0 C4 s8 h3 t
# a& B' G. p7 e( d; u4 ^$ k5 W
测试样机及配套外壳 0 b8 n" A n" H1 E0 f$ M
& t8 t) J4 W+ {* N温升测试:
+ m. r' n& L# c7 d8 x) `
: c; p& e# g( b) L. S. [. A4.5、系统延时时间测试:
* L5 j$ m. M4 q9 S
: S; }- V* a% _% G; |! s% [9 K
. g# s3 Y& l7 l, ?9 A
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
( F" {0 ?$ }. J# [$ \( V& X" L! z6 U2 f
TON_DELAY @ AC240V,100% Load + K7 j+ q. L) \+ ^
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
0 O) A2 Y, x4 I0 G
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
! b8 b% ^2 m' r
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
* }+ N, D, y) g1 Q6 M+ ]
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load 2 b- o' P. k% |/ s P7 B5 E
4.6、动态测试:
3 s& {$ Z7 F$ d" M6 q9 [6 D) ~% b) l" R) F- `4 M9 O
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。8 V, R3 U5 t+ F0 a0 I# r5 C/ o
5 w- d7 `# h* {: R 2 A" ^& Q3 \- F% d1 W
AC90V @ 5ms
! w9 C6 d7 @+ L* J3 k$ | @: C
AC90V @ 10ms
0 u2 j9 v" g$ v( P
AC264V @ 5ms ' B( J+ X$ {' @) ?5 W% v2 }
AC264V @ 10ms
0 q. p0 @ R& E4.7、其它重要波形测试:
7 T% t/ q' Y1 z. ?
3 g& m# \# ]3 f! |7 nDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
' x0 A9 w6 `/ c) k! G
" w" a% m# x+ h! B: f" P
AC90/60Hz,100% load
2 k7 w/ ^& c ~8 V7 U
AC115/60Hz,100% load
' W: u l' A; P1 r
AC230/50Hz,100% Load
7 ]9 y- y* [) C% W+ i; N' ~
AC264/50Hz,100% load
( w/ w* x8 n6 f' ^8 [! Q
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
8 p6 O% m F2 ` L, z
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
& }& C7 r- B5 G" [; Q" o, A: S5、EMI 评估测试
4 a, x# E" C7 W) p' t/ Z4 H/ G- a) j& T
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;& d9 S( g! N8 \1 E
输出负载:功率电阻;
( V9 O" k% U0 D# p/ Y2 O& t限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)) D: T; |2 n' e- |( b
4 @" h. c( n2 r8 {
AC115V/50Hz 传导L 相 3 P0 y# j& Z) T% p/ I
AC115V/50Hz 传导N 相
" s; R% f( S9 z: F, ^
AC230V/50Hz 传导L 相 # h# v4 l' y6 C A/ k
AC230V/50Hz 传导N 相 . X( S: k2 n+ Z/ m( s# O& [
AC115V/50Hz 辐射测试
0 w4 q+ b: W9 x7 h3 E
AC230V/50Hz 辐射测试 |