本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 1 o' ^! n( e) @* X
# g W, i* ]$ A. r- x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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& `( y% j7 b ^) \% ^接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
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1、样机介绍
/ J, q* q+ E- l& l, a7 N# r/ ^% t7 ~% I( E! {
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。6 n+ F5 [6 Y+ s. i' m% ^/ E% E
/ G: ^; _! z' }, B' A% \
. N' g; N6 T3 b- Q9 M * ^$ R# K0 F& d( w% p
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
8 F s3 b% s/ K1 F |- ZCR6267SG
2 j- T! o9 `/ K9 I2 Y, @0 h3 G9 H9 b: F5 @! 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。 $ w, c" t& J8 k' b7 \# `0 {5 y
/ j0 C9 m% G6 T) _ o
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。; I8 p. j" k! i/ ]. z! r, u
- m# x; n. Q4 B$ H6 E. }$ t+ |芯片特性
# C+ u4 Y, P) C' `2 F) T9 {4 G$ @4 ]
& A" H4 ~6 A4 A- ]3 y9 [- n2 @0 r● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
9 C7 \4 [0 W _& J* O4 U● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
" { U' r$ r- g9 i- K) Y● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;- K8 l9 Y3 } u* E( V" P8 B
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
6 d* {+ K" c2 Z) I; K● 具有良好的EMI 特性;- b9 v9 ~# b2 g0 Y; d! \" c
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;1 h7 F+ ^. m6 A6 o" g: Q& \' h5 h
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;9 z# p8 L/ _2 B+ Y# x" ~! A9 X8 J
● 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。
5 W6 t/ \$ }6 g5 n* K0 d
9 s) M: ]0 D M5 ^ R基本应用, T }- u X, X5 O& F7 k* S% P" ^4 \
# g5 n$ W' U' x- l7 f6 v2 w! a
● 小功率电源适配器# @5 G4 D% c$ d. O
" u, t* L# a0 P$ Q# l m) K
● 蜂窝电话充电器0 y$ f9 }9 t" `" P$ L
9 j! p* K6 ?. W9 E: f
● 数码相机充电器$ w" S2 s4 V3 A
5 a$ q9 g. Z- x X. C, T- i
● 电脑和服务器辅助电源
; H* x5 {1 c( Y1 R) f* y$ R" B1 H3 P& b6 ]9 k
● 替代线性调整器和RCC
7 g9 I2 M+ p% a
% e7 ]. Z; T1 Q3 F' r引脚分布1 ~' S w7 d, j4 r9 N
" }2 M( D: K7 y( C5 M1 D引脚描述
$ h8 ^8 H/ T0 l' ?5 k, g% z" h' W- e* |; u+ a
3 o3 j7 T% R2 X9 E3 z
典型应用& M: X6 {5 _& G: I. I3 I
) ^% P: b6 V4 r: }& `' C1 [) n8 y! n
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。1 Y/ {8 c/ H. ~$ y2 K3 t
( l5 L# I& X0 Y) W7 D
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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& H8 B) t) I6 M+ T9 q: |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。6 C1 \2 p4 o7 r. t1 c$ B
* C3 Y* a7 f% C2 W2 @
2、样机特性( y6 s5 ~; r& a0 \
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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 J& C R( l; m* z( {) @1 a/ W% k7 {& _; C* {. o
2.1、输入特性:
$ y" W8 P& s- g8 e* _+ i
: g, P5 ?6 ?# {/ m4 K7 }( \% c1 F% ^, L+ W
2.2、输出特性(PCB END):
6 Y0 |! B3 W& n3 s1 S$ Q* E9 e
2.3、整机参数:
! _6 s- m( m3 @# x" ^3 j0 Z6 h/ I- t- j
2.4、保护功能测试:
! P# [2 h5 A- c- F% R9 m8 a4 D5 C V" Y( Y
2.5、工作环境:
" v; o. Y6 [! L* K/ z+ Q+ ^% q6 ]1 Y/ [! v3 U# d. j4 q6 u! c2 k% y
2.6、测试仪器:8 P+ a' F+ z6 E, |5 ~' L
0 @! t) F1 N( F# d6 s$ _3、样机结构信息
* |% b0 f: T! R0 J3 C; z$ X! J
( K. ~! M) ]& H- F" a/ [4 S& 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。
, y! w# O0 U" U4 x4 V
6 @3 b7 h s( \2 z- R4 c3.1、电路原理图及BOM:6 ^+ U# m) Y% W% Q' z2 s; Y
5 p+ Z2 ~ _6 y. F! z) W3.1.1、原理图: y) i; v5 h. U, o
7 X0 h; [9 Q$ C) _. M! Y, h E/ z- [
3.1.2、元器件清单:
: K, x, f% }( z; Z+ S6 C
# s) M' w- ?# D; z* a$ E& v8 l2 b& {% O2 W5 Z
3.1.3、PCB 布局&布线:4 j2 I3 j) T* M" L, `' N
1 E0 ?; ?6 H4 I! H3 s; c
PCB 顶层布局&布线 + M7 u4 {5 w# O
PCB 底层布局&布线 : H6 A8 y! Y( ]4 I$ t1 e$ ~" [$ t
3.2、变压器绕制工艺:
0 `/ Q; b8 U/ w
+ ] P! _0 n8 F* Y) w9 i% v3.2.1、电路示意图:6 @: H) m% F8 c" [& _
9 X1 a/ r. A" g; W3 t
3.2.2 规格参数:4 K& H- d' n5 |# p# R
( d M$ B7 u; K# S) H7 C2 |1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
( r; Q8 q& |. ^4 b; v2)材质:TDK PC40 或同等材质;
1 g- S0 f# a+ A4 z7 z3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;) ^' {" g. A- c3 C- E7 Y
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
; j# o9 E/ m. {/ d5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;8 V0 q( `4 h3 G2 y
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
4 f1 s2 P: P4 o+ _# i1 s7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);
3 z# P6 E1 ^/ l8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
: Y Y0 `" U, a9)成品要求:浸凡立水;) v/ c, o+ |! e3 G" Q' D2 |: R
, N, ?$ r0 A' x8 p' U* p
3.2.3、变压器参数:
' z+ J+ b+ x! C5 U) {4 c
# j, a+ ^7 p% D" p$ @/ W1 v4 U4 c7 v' X8 X2 q# Y5 ]
3.2.4、变压器结构示意图:2 A0 N: @6 C' [: R7 {. {( P) h
: H, H& T% e5 f7 c0 [& K4、性能测评
Z+ l5 y! M |5 E+ ^
/ `5 R x. k' j5 s1 j% L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。
5 z- O; K0 K( E/ n
' v# R1 T7 a8 G9 _- O) E: H4 n4.1、输入特性:
* }' j5 j% P, I/ t6 r" m4 q Z# `9 l! o5 ~! @
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。4 K0 I/ @/ {8 s# T% X, c J6 p
& K7 x! k. e9 v; ~
表1 待机功耗
# G- T- r, v: P; T3 q% w+ G1 L& u* ^+ z/ S" B/ w7 w
表2 输出100%负载下的输入特性
- O0 g0 S' [0 |6 N0 X/ |" V$ V! Z
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
' u8 u5 e, ]5 D0 J! e2 L( o- j& i
表4 效率测试(PCB END)
7 {: k: H; v6 P8 b: E" g# G# h: `' |/ Z; d/ ^% M
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
* U( u" u1 F0 g) `7 L8 E( h6 O S; ~0 R4 N; Y: _0 g- C4 `
4.2、输出特性:2 z6 n3 N1 N9 B, _ I
) G9 _2 u4 t* \5 q
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
+ u) `$ I8 `5 B# R3 P1 t! Z- Z# a: [
# ~/ r' l F B8 F+ c1 Q' [( c z" I4.2.2、输出恒流特性:
0 P \/ E2 w. V6 y. V. G Q& j3 D/ n- f1 L
^2 {* Y3 B% A0 a4.2.3、输出电压纹波:
( @7 \* i) s6 ?" H- C8 x: k2 H! S4 z
! Q8 u& ^) \7 p# j. k7 m3 i0 S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。
5 R9 k5 j4 l0 ?
9 p$ X- Q: C' {" f6 t $ g/ N, O" A. k0 h& k
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
8 Y& N+ x6 E8 @/ k: }
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
) \8 E7 l2 F6 v" w G. Y( _. O% {
R&N @ AC264V/60Hz,No Load # ]* {7 L# k+ h u
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
8 V, L2 S! B+ L# |9 H* ]4.3、保护功能:
( E5 f5 F8 [- }0 {$ N8 I
+ Q/ b$ R" J: @$ `( [以下涉及过流保护、短路保护的测试。
3 i& j( v3 C" v1 w$ ^$ W4 i3 R6 D7 ]2 x, }
4.3.1、过流保护及恒流特性
4 a; I9 k; t1 B7 f; y3 u- |5 ?
$ V7 f3 r4 j" ]& b
; R! ^$ j9 E( a& o" r3 V1 J4.3.2、短路保护:0 W, f4 y3 Q5 @5 }# w* k' L) a+ h
$ B- }( ~5 y9 e- J) o
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。6 J6 `; N& i# ~. G. T" E! `* H$ |
; W9 A* \# Z. q0 n- _0 m% P
- y( [8 I2 L4 v- y- U. D
4.4、系统温升测试( r4 o: z0 E9 x; o& p0 u% ~
; u# {9 s/ i6 a8 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。, D" i/ n I4 k8 M$ Z# f7 [' N
& E j; n7 U( g( T
0 h2 K( {4 x3 \$ A: K* ~1 d" V3 b9 D( s. Q测试样机及配套外壳
) M! u$ p& y9 c8 ]' _: ~' @+ F) K5 J5 {, y/ [- S3 \7 ] q" f
温升测试:
* A/ ~) `& Q* X! U7 i! Q, f# w: k, ?4 V# G3 X3 ^
4.5、系统延时时间测试:
# K5 Q; T4 a, K" L4 A
5 [! P3 j8 y2 E4 P
. [/ W( t) T5 Y8 ~4 c; M& V
TON_DELAY @ AC100V,100% Load 2 G0 ?. C& Z* _
TON_DELAY @ AC240V,100% Load 4 c/ ~5 [7 y* X* Z
THOLD_UP @ AC100V,100% Load ; a9 M0 @0 T: I8 p; Y
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
. m- K3 ]2 U4 A
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
. g! q. f4 |- y, x& L6 F; {9 d
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load % z' W) g T/ U* a
4.6、动态测试:9 w! W: o$ _" o0 N: X
9 E0 _7 I% N1 z# Z; i( I* u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。
' w# T0 O4 [, L! S: d. G5 B1 D6 S" T, U$ e& O
+ ~5 u$ T, g, r( Y
AC90V @ 5ms - x' s6 W( t$ T- R% G+ h& Z0 q
AC90V @ 10ms
3 D* ^. v& I4 Z. g
AC264V @ 5ms * j+ _* h1 |' ~+ f0 B4 k! p9 Z
AC264V @ 10ms - \' H P. N/ l
4.7、其它重要波形测试:
7 _" b, i3 z- o+ `* u5 }0 f5 D
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:# o4 L% q+ r3 x& D
; G+ n* W* n, X+ N/ Y6 g) W
AC90/60Hz,100% load
" K: X9 h7 r) o% c; ]& c$ V- t. s
AC115/60Hz,100% load % |; G: f; |1 N0 Y5 k4 b1 s; `
AC230/50Hz,100% Load
, Q& T; f* D5 ?. {. b
AC264/50Hz,100% load ! f- c' d# F0 j9 H
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 6 M K/ k( e6 G3 f
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压 1 {6 l( [: C" R
5、EMI 评估测试$ [* F. S- D( h5 o4 W# ^/ {4 \, ~
2 o9 `( b5 u* ?
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;# x' Z& u6 m/ h6 q% e
输出负载:功率电阻;" \, g) Y! S" M0 G. Z- ?) B
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
! q, W4 ~! m( f9 }6 S; u, ]0 D$ S! H) `$ S# n
AC115V/50Hz 传导L 相
Y* @9 I8 U- v- `: f2 O* p: _! S( i1 P! x
AC115V/50Hz 传导N 相 ' i! w8 s% B6 j$ b5 X J% N
AC230V/50Hz 传导L 相
+ B4 O$ d$ V8 w' C+ y- _" H
AC230V/50Hz 传导N 相
+ v, Q( @8 G$ X5 ~! A
AC115V/50Hz 辐射测试
- }+ ~0 P; B( h. D
AC230V/50Hz 辐射测试 |