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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
( i, z5 C; W6 n8 n& c: Q6 E9 D  C8 c9 f+ q+ c- h3 r
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。
1 n/ R" {$ D* I
6 t% N- l8 B9 i% a接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
. d$ o" J  y. q9 w, _
" x; B% e2 m! w$ B6 Q& `1、样机介绍$ Q; ]2 c; P) z5 m  V1 V  [* X6 X
% M( N, |" X2 N; [
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。
3 c: P" i) o' {+ E/ O0 M9 g1 H( t
& b$ J1 K0 K8 d# @8 C

! Z$ L# m/ T) X, K: I3 P

' o- F7 x' S$ _& n, Q5 R& G; k% X. a
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图

1 |' a7 n* Q, p/ E0 R$ gCR6267SG- _4 Y% D/ t: G0 \* {* l. k

/ c$ J8 V/ j% C) [% aCR6267SG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 N$ ], A# G! ]4 e; }
+ S: Y! C+ C2 f$ oCR6267SG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。9 ?, t9 g+ }+ i5 ]

+ Q; I' ~/ ^, b5 v) c3 ]芯片特性
4 `7 X. ~# H4 M3 i+ C8 u
. G6 d! ]* m# s& T) x+ w
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
! h8 u: o% K0 ^4 N% F0 e● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;" u9 y$ v1 w! r" v* e/ g( v' @
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
! C3 K0 Y- o2 k● 低功耗以及良好的负载动态特性;& u* b# V: U+ g- i' s! s
● 具有良好的EMI 特性;1 U( y* q) f3 F7 z5 ^
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
( S! p" Z7 S) v! O● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;* A' ~5 y# T  e4 e$ C) F+ S) f5 g& X
● 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。% F- s2 H$ g9 l* M2 h* {

  x* |$ k6 m# \( C基本应用
9 O( ]. o' P' H: H. s' v9 p* e# a( u( S1 D1 s
● 小功率电源适配器
7 t! C. `9 w: A" s5 M4 w9 X5 l; N: `" }$ Q9 t  Z4 Z
● 蜂窝电话充电器
# S- O1 B0 d! X8 Z/ \: s) k: E+ r2 O1 P; J/ B' H, O, f7 a
● 数码相机充电器) J; r; W/ a% I0 L

% J0 G5 d4 M( P* M) m● 电脑和服务器辅助电源' P% X: ~( \6 z2 d% A8 A
+ b) r8 g! w- i$ v
● 替代线性调整器和RCC# z8 {3 D/ \: y4 c

& T) S" U: q8 R) S# @2 n引脚分布  r2 W7 Q' {- y& [9 d2 U
) a, Z- ?7 ]  m/ ~9 f/ ]2 V
引脚描述
4 @4 ~0 H3 L  w5 U7 x' n
8 ^9 Q- r) P( S6 t) w6 X
$ L1 g% Z4 u7 i  V6 n% S/ J( |0 j6 n/ D
典型应用5 Q% D. e; C; q# f$ e; A+ }

  g+ U5 d/ p! b  Z

# N/ s& D4 \' x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。
8 J  y# O( ]4 s+ q0 D2 B' q) ^, j/ H* Q* O2 m( F' ?: 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。
! D+ @) b' [! Y7 p" |4 w/ e% _) {& p6 O. s" N! W
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。& j7 F+ D4 d' G! \' a4 s, Q
/ V7 j  R7 z7 a: G0 W; E  ?
2、样机特性
9 _* d% B; s/ l8 g7 ]( u
  w" x2 I. ~, P! 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。
2 b& f2 U9 L$ v6 E; U+ d
1 ~+ f4 b* N" r2.1、输入特性:# Z% B4 U7 }, p6 I

3 }2 {: Y, H9 ^
8 h# G5 {1 A% ~+ v  J/ q5 w& x2.2、输出特性(PCB END):9 p% j3 _' v7 Q# c! P# u& a
+ ]' X5 D& M) D
2.3、整机参数:
" Z) L# k' K5 r9 L, x$ D' l

7 P. E9 B1 g  V  c9 g2.4、保护功能测试:
! ~( y- M% S0 V: y7 |5 h! R: M
9 L, O. l& A8 j% p- c0 y% s$ a
2.5、工作环境:! Y. V( [' B3 t" {* C

/ F9 @. |8 T1 Y6 `/ z$ `9 i/ {2.6、测试仪器:* h; L& \' |5 L9 v0 o4 U: @' o

) p* e) o3 U% Z% G; h2 k3、样机结构信息8 Y) H9 S% e" l
9 L" t, u" Q. B  @+ C$ ]
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。
' P* W% [; E" p7 ]3 o' X, [6 v
& ^* J# w) X7 @0 D- o. C3.1、电路原理图及BOM:' @5 N& j/ S1 U; e" z, Y& ~, ^
( q- b' P/ Q7 P4 O+ z+ b/ y+ h
3.1.1、原理图:
" w3 Z1 v" m5 p/ ~3 a; U
& ^$ Z7 Q9 h$ }9 g
/ o# A5 t. Q1 X, Y
3.1.2、元器件清单:
9 c4 d) _' H0 Y3 [: P
7 t# Y" H- S5 Z7 e1 M' Q

  L7 X0 Q$ V7 e6 y7 l* g& A3.1.3、PCB 布局&布线:
+ v1 e' V1 ?6 i: P+ Z+ C! ~; D- ^$ ~2 N& [& ]
PCB 顶层布局&布线
/ |& P6 E# D0 D3 j
PCB 底层布局&布线

. n2 q+ [0 s4 k5 C2 s9 A5 [3.2、变压器绕制工艺:
. S/ H7 b( C; D6 V; R2 P
% h- S. a2 U+ f3.2.1、电路示意图:
. u3 z; {3 K7 C: l2 }+ L) f1 Q$ z

# L5 S  r: `$ X! s- |4 j3.2.2 规格参数:
# ~2 f9 [5 @' l: `' r) P: x6 _" Z5 N5 \+ W
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;8 }+ ]. F  g8 A; h" {
2)材质:TDK PC40 或同等材质;9 D/ h# j5 v* E8 e& y
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;; N0 L5 w) X1 `1 E7 n$ L
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
3 w8 s% d6 m: \1 e5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
/ O/ `0 p+ a3 B0 |6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);7 \5 \" R9 e  V* L
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);+ [" Q1 H1 `" j. T, H( p8 v. t: F
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
% X# i% u* k7 t8 l9)成品要求:浸凡立水;
" a3 D  g; v6 e+ T; t% R
6 n; P% Z5 X. w2 K3 e5 q% u- E3.2.3、变压器参数:
3 y1 V4 A2 K/ U2 W/ u1 w4 W) h) c- X1 ~0 ~

; Z& H; S. ^2 B' z9 S3.2.4、变压器结构示意图:3 G5 [: F! G3 ]
3 u  D  l# o# ?' s/ c4 M
4、性能测评5 e1 e4 ]+ d4 V1 Q2 B* N
8 f: c- b6 s; N& K2 a) T5 K
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。
$ v  q, B( S/ T# R0 U/ w
2 @' W9 p& G5 v. D+ M4 f+ s4.1、输入特性:
9 m" a' \: g, G" {+ u& S% |+ r. C
+ z; [: A$ h7 L& Z$ n( w  n1 I) 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。
: F( E" o, @, n7 I; ~3 R3 H5 c' i: {9 z: N% {
表1 待机功耗
) J; ^" A9 P  ^% D! `; _
" ~4 e' g( @2 W. E
表2 输出100%负载下的输入特性
- z# z) s8 j) G3 S1 e. }

  ?1 b# J" t6 y4 f5 g8 n表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
# {: m% O9 O, T' @0 Y

  ~& C' ~% u- z: l表4 效率测试(PCB END)$ Z) u7 q7 p* L# C2 j
/ z( z4 R* p3 n/ M" Z" H' F# x
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
3 A, A  k' S8 S8 w/ g- ?; ]

; K$ `6 o8 p' Q0 J5 X. l8 h4.2、输出特性:3 s! b, `1 B! I3 d2 r

! Q! r, {% M( b& D$ l* Q4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
, K2 v1 n( m& |% V; u; ^( B4 |& U8 ~/ V7 ]7 ~, P  {9 P1 n
* G' K+ e# |# ~% a0 ?
4.2.2、输出恒流特性:
- V7 n7 u! h5 l) T, d. X  ]$ U! X( Q* f8 V7 \
# o& i  z4 J8 ^" a7 M
4.2.3、输出电压纹波:
5 I8 D2 d) Z( ^# |8 H9 Y0 C* p
; L- d* {# `2 r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。
) R! H+ }3 z3 T# g( m
2 q% l' g# j9 z' Q! ?: v
% y- j! P" j. y4 k* {/ ~! D* n& [  H
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
/ m/ h9 J) ~/ {
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

& n: |/ o" \8 B  s" [! h
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
! @/ q( Y! `/ k3 P% P) i7 e( J# v
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
" _  ]1 v+ D4 X4 ^
4.3、保护功能:
& q4 i# A6 i7 |3 O' K
* u1 G0 }6 k& N$ I0 J3 X以下涉及过流保护、短路保护的测试。2 J: ~# Q9 n; X, B) Q
+ m! @5 F3 l4 f' f! u9 o
4.3.1、过流保护及恒流特性+ d0 ]( I6 L0 @/ A! ^  {/ t+ s# h

! g8 P+ a2 C: A( B, T3 {& W

3 W, ^/ a0 H# N; A2 j0 [- H9 w8 k4.3.2、短路保护:0 @; v3 i- u; K" }& g; O0 M
9 H& C! f! F  z4 C% y5 Q
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。4 r, u  I# h, R- }1 @3 D: n
9 H2 }6 A( q9 ~9 C

( M$ Z& j/ g$ e) {4.4、系统温升测试6 p6 P2 S9 x8 o% y* Z6 @

1 }5 Q' |: m) }3 H3 Q; f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。, C- I. B. v7 ^2 |3 F  M, P
) M# f) p* y7 T# e  Y& H

0 U5 e  D9 u8 m+ C
测试样机及配套外壳
) D/ w; L/ n0 b

1 n( C! N" N; q& J温升测试:
# h( R9 I1 A, D, t4 e
" Y8 _/ Q% v/ F3 y- J
4.5、系统延时时间测试:
5 L: p! {: n9 k, E0 U# o3 t* {8 C. E2 _, u: n/ {' c

- t; t4 ^5 B( L( }! o" H: c1 @
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
$ X4 N; [8 N: P: B
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

, e& J7 |2 j- A+ ~4 G& W. m9 S
THOLD_UP @ AC100V,100% Load

! q6 K5 a* i/ K% s  P& x1 x6 C5 o
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
3 `  _  F2 {, A/ F, W
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load

4 j/ `9 ~/ S0 d7 J' Y- E0 V
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load

- t& \! L- D/ ?8 d/ I4 ^4.6、动态测试:
: q2 f- |1 z8 k, H" C. j, L9 d) O) r) p0 v) D
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。) E0 V8 x* K4 p$ H" E
; y6 \1 ~: I9 d, n
+ a4 p' J& r$ }; u" ~$ C
AC90V @ 5ms

$ D$ d- E: H& z
AC90V @ 10ms
: O5 Z& g  e' X* M
AC264V @ 5ms
  G6 |' a2 a1 Q0 g& u8 ]# ?: f
AC264V @ 10ms
3 W$ Q3 H. L7 ]; c* f1 P; m
4.7、其它重要波形测试:+ R' K0 P" `, |/ N- A5 y. P, q) Q
& Y, u2 h$ u# `% r- y: @  g
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
% j8 P) h, O9 ?9 m2 b2 `4 X8 i, M0 ~3 r2 j3 K2 c/ ]+ p* H) ]
AC90/60Hz,100% load

$ r# H0 Y2 }; b) m2 s3 }. w* Q" n
AC115/60Hz,100% load

  r; E% }) L$ s* X" v- Y
AC230/50Hz,100% Load

8 a; N7 C0 z) e$ B0 f8 f
AC264/50Hz,100% load
! J) D4 a( B; x9 j$ q0 y
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
+ Y: B! _! n( H6 o
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
1 {. r' j1 z: j5 Q5 c9 `
5、EMI 评估测试
- Z  I) x& a4 r  c7 ~/ ]6 C' M+ S3 s
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
( {. N+ W- ]8 z7 F& G5 z4 k输出负载:功率电阻;
0 n) r$ L7 B% y8 H限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)0 f9 K1 _" w3 }# p" h1 j

  x9 d0 X! m7 V8 B4 g
AC115V/50Hz 传导L 相
% U& ^: B( P8 X" y
AC115V/50Hz 传导N 相

/ L+ Q# g! I) _$ y9 _& g
AC230V/50Hz 传导L 相

" ]% c# G; S/ r
AC230V/50Hz 传导N 相

+ }6 v# }7 t+ E& Q! X. o; T7 }' Y" o- p
AC115V/50Hz 辐射测试
0 G, B  Y" I& V
AC230V/50Hz 辐射测试

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