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。: x6 X* ~8 ~# [; l
& [( C. g5 K! m6 h% A! ~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$ n, t) {6 ~4 q' I9 j
' i, b3 ^) d9 q) I: [0 L& o' y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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) i% n2 i3 z# B9 R+ d& @/ Q: n1 Z ) s! E7 V# l' d7 o( ^" K8 Y
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
, R. d" O7 Q# E# A( h7 D! mCR6267SG
; N+ O4 }5 @1 w- M5 H2 h4 ?* f: h9 ?& ~1 O( _7 r
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。 ; e+ t# v9 @9 P O; w( J# Y
# T: `" Q' a5 y7 i3 rCR6267SG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7 n4 e% H; [7 G6 A: R2 @8 a
% T$ G! L: x p( ^● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
5 x( A$ ^* b0 K9 D: e9 X, Q# d● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
; n' |: B7 | K; L6 s9 z8 w" O● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
9 g- y4 k9 O$ `2 E; N6 |● 低功耗以及良好的负载动态特性;8 P! y. t$ _6 }/ M2 |6 ^1 l/ J
● 具有良好的EMI 特性;
4 E. s) o! I* [$ J● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;7 a [/ }. Z' X
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;: L6 u# L. [# K0 n3 Q
● 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。
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基本应用
% o- F" Q, {6 {4 b$ g8 h1 n3 \7 h
● 小功率电源适配器
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● 蜂窝电话充电器
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# u% }0 x* j) v0 t, U) g5 i● 数码相机充电器' A9 [7 I8 e! c4 X: E: j
, L2 U$ k7 S' s) x4 d+ o% X● 电脑和服务器辅助电源
! g7 H" C( j% z/ y7 @' z# Z
! E6 U @5 K) ]" T5 n2 p● 替代线性调整器和RCC
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引脚分布" t! ^# t5 `3 z: G4 w9 @3 Z9 k2 E
: E |, T3 A2 N0 _9 ~" B; P引脚描述6 Q. R6 [+ A" u% H& _ O
( _, k& D' P5 p+ I0 U: _1 F! k7 {( E* J1 e+ U! @- e
典型应用
a1 T! O! c+ b+ M+ d9 ^% K' E2 n: \0 m3 c% j1 r9 f3 a; p$ `+ Z) Y- t- O
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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。
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5 i8 Z5 Z$ s( ?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。6 D4 D. B( h9 w) ?: E
E4 _8 w% @2 p$ D; x: z( d/ G: ]5 m! s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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1 M+ n$ _% ]/ L* w3 q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。
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2.1、输入特性:
7 A4 ]/ g }2 `1 _7 E/ L/ l/ p* v0 a# L: k: C
( p' h9 P, M+ |0 `3 h4 c
2.2、输出特性(PCB END):
, a/ d+ [: Y& l5 n8 v
5 `; l- o* ?: b9 h/ N. h# |2.3、整机参数:" ]6 X* Y+ j2 ~
. h6 y1 K$ N& L) W
2.4、保护功能测试:
: u, `* b4 p I' l) U3 R! l! o: g. I; O* K+ s( v9 @& l$ i+ Q
2.5、工作环境:
; B' O) m: g0 K. o0 ^5 H: D+ x0 M3 T* B" t7 l3 t
2.6、测试仪器:5 Q: C5 w# i9 M& G m
' {: t C5 c5 I8 x$ ?+ w
3、样机结构信息# v! d# M; b* ~5 Q
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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:2 H$ t8 Q- Q9 K. I$ N* L
1 l# d/ @; `, L
3.1.1、原理图:( m- s3 b$ b$ o
. E; w5 E% [5 H% e# l
' Q! U" o6 j! C6 t `! c
3.1.2、元器件清单:& f, q+ I, l9 o- y: P
* _) C, {/ ?- T) k3 H8 j5 \
7 N8 z* ~# z; R* v4 y
3.1.3、PCB 布局&布线:% U+ O0 s% Y% X) L3 D- p
~) w; o6 v4 M/ R0 J: F
PCB 顶层布局&布线
, H* G+ L+ U0 V* F
PCB 底层布局&布线
7 P& @; t: G8 H5 C! m. |3.2、变压器绕制工艺:
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3.2.1、电路示意图:
. ^/ ?7 |0 `* h1 \* P5 x8 z% W4 S" q k7 X9 P: I% `
3.2.2 规格参数:4 {" P5 U$ a8 d7 t
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1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;6 s a8 I7 S2 X: S5 Q* d3 ]
2)材质:TDK PC40 或同等材质;# N" |9 X6 F4 N
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;& ?# G6 |/ ^) J i1 `! n
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
& ^* s) O$ X- ~* E) O5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
* Y( F' C, X1 C7 f( Y6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);# T# N! W& h0 O* B4 |% E
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);
; n6 V+ p0 f3 O+ P% { k7 M {1 g8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
1 l+ N/ p0 p# ?; w# p& r `9)成品要求:浸凡立水;
7 {1 a- R, l8 y2 h/ Q8 p5 i( b/ w& X2 n
3.2.3、变压器参数:5 H4 c( U" `! b* P: P1 M9 k
0 e) R2 g5 \* F; x9 U
% G! W, u7 e1 _* `7 R6 H6 S! O3.2.4、变压器结构示意图:: z7 S& n/ J, ~( B& k$ C$ r/ [
: ?& T, Z+ m" y% U+ p4、性能测评/ j5 E# F" H' H$ _+ s4 B
( _7 n% b0 f' v
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 N9 G) y# Z0 V) e& H8 I" Y6 P6 ?* b& L" J, y
4.1、输入特性:
Y/ {4 Y1 P# p* c# _$ Q. f
! Y+ s+ y& f- u5 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。; E* F% i& K- b7 d! u, c/ m
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表1 待机功耗
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表2 输出100%负载下的输入特性; k/ R; b0 I& k ^- c
4 i) v$ V; |, Q表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
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' e7 O. P( {, L- g% ^4 L% t表4 效率测试(PCB END)
* a8 {$ A% ], C( {- s+ |! S8 Z8 P% m" M$ ^( I( K
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)! X1 j1 v' J; a3 j8 {; v6 X9 }, i
; M3 g {% o6 n4.2、输出特性:
% Y6 C) _2 W9 `3 S- I+ T' ~, g: w; D" H+ l. x
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
$ n( H% N" b6 u
7 I& l+ i" O" F1 d7 u( a
" ?- C& d3 h: C- J* I% x4.2.2、输出恒流特性:0 v, H* _$ ?% o+ M6 L0 \
! K5 ^( c3 B) D5 C4 l3 W
6 |, J! s' i1 ?5 _1 Y |( q+ L
4.2.3、输出电压纹波:% ~2 M; s; v$ ]! `7 a
/ A! q; k3 I: c2 M5 |7 ?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。
; n D2 j/ l; A' s0 }) H
$ ~2 Q3 {, Z5 I& e3 U" F( g / n. W5 }5 h8 g) m$ o! D \3 z/ O
R&N @ AC90V/60Hz,No Load 4 ?2 L8 @4 B& H& ?. l5 V
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load - {" ~" \# N* d: _3 A9 y! l F4 C
R&N @ AC264V/60Hz,No Load , g2 \6 l! R! r j( N
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
' T8 I {% U- g3 p1 D4 K, G3 N4 P4.3、保护功能:
: A- |( m" E& F3 T
9 U% k3 S$ ^8 V) k; W! N; K! }' M" z2 O以下涉及过流保护、短路保护的测试。3 T8 V8 j7 t9 ^* _# W: ~
{9 Z3 g% F9 U, }) t4.3.1、过流保护及恒流特性& t$ `6 B1 l6 u( t: N/ x
4 |& S" \' M; V [) b) z l
a0 \: J2 V4 M' g Z J2 A4.3.2、短路保护:, f5 ^! z! T3 Z: i. g2 n
' k, J0 J$ }) G5 t# c功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。# F$ A; p1 M# ]
4 h, N8 C& d. q1 @* ^
9 U0 H' B5 A- @5 Z J; o/ {4.4、系统温升测试
' I* b/ P" z4 t8 ^$ h. i
4 o) o- b0 n& ?! X7 d2 D6 j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。4 W" J! Q, T1 V. y5 e0 u
5 W4 [3 {" h. u- }4 w" T/ `
7 m6 P7 s+ ~5 |0 }% t# s测试样机及配套外壳 % t, Y* f$ b6 R0 w
: I# n3 z0 y) C1 w, Q+ V
温升测试:
0 I( B* _. I" V3 g6 ?* X$ ?5 L* Y/ C F
5 @: E! |0 J/ p* o/ z* R5 z z4.5、系统延时时间测试:
7 I2 ?3 j4 J1 U9 f( t, j; W0 W6 j6 o0 G' t
3 `. ?& j9 W3 C/ v2 ?+ J9 L
TON_DELAY @ AC100V,100% Load * K; @# e5 `9 M! x
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
1 J' }4 B) K4 l( a4 q1 `
THOLD_UP @ AC100V,100% Load 6 @1 [- B& t1 r F- D
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
9 q5 ]' Q% \7 \" c/ d
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load * Q) S! O1 T' k0 }$ N6 W
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load $ s; D) ]" A$ E
4.6、动态测试:0 u# r! j) ?8 M/ Y* Q) W% b
! A( |- K% e. H- V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。
3 e, c( j6 `) R. C3 x$ G. r
: _8 F, ~/ Z# i- l$ I7 I$ k, Z* ` 3 y8 d0 {; q2 I1 y. T, E
AC90V @ 5ms . X) v1 c: }8 m6 }4 c% Z2 J- O
AC90V @ 10ms
2 s* _2 O# N. {/ i+ B8 V* T
AC264V @ 5ms
7 n1 w% v( x; Y |4 S
AC264V @ 10ms 7 @- t. [2 U5 h1 L. J5 c: [( G
4.7、其它重要波形测试:
% `0 J |; d, `7 N" B1 J G$ p% h
% a9 I# ]' l' k- ~& {6 a; CDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:8 w/ c( [6 k3 R$ W6 Z# A
) K4 ^- `2 g W
AC90/60Hz,100% load : y/ t( b5 }5 s1 z B
AC115/60Hz,100% load 3 W& i. K2 i& p% z
AC230/50Hz,100% Load
# H/ b$ u% \* r% k+ N
AC264/50Hz,100% load
. E! Z1 ]/ ]8 U1 E' Q
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
) }* z5 g, ]3 u7 l; n
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
l* A( J6 U* Y" r- A( x) o( c5、EMI 评估测试
z2 [4 R t; @. ^ [2 L) j, \7 x4 u, s- L
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;- ~& ]" u' ?6 o# g7 f
输出负载:功率电阻;
' P, K' E, ?6 _) t4 X9 p. |6 Z限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)8 U! u$ `( Y' j- Z c4 [! T( k4 `
" l( K& i* F& x# O; t
AC115V/50Hz 传导L 相 1 H! ~7 ?, \5 Z( v
AC115V/50Hz 传导N 相 - p+ R% ^# a8 h8 [+ _# \1 g
AC230V/50Hz 传导L 相 * s( t* X0 ? `' q" h4 F
AC230V/50Hz 传导N 相 6 _5 Q" V* G" h
AC115V/50Hz 辐射测试
# \* H3 p8 Z! v2 e# e
AC230V/50Hz 辐射测试 |