本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 ; U) y& f9 `! f
& t3 q' a$ ?: u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。 R D. ]& t4 [" t. |
N9 o( I7 E9 U1 d! D8 _$ c接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
. m0 J2 @+ n T1 @% g ^4 P
7 {" o' r- N3 X3 |1 A6 v* D1、样机介绍
+ K& ^4 B9 }: r2 m4 t7 i4 o
; G( ~. x7 |. _4 a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。7 m' B, z/ G" z! d1 {2 U
; e8 Z$ c: n( @. s# n 8 L! _) g- E6 @) @' n2 y
9 u2 `* C* [2 X7 D, A5 D
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
4 m+ W2 i) ~5 {" ICR6267SG
# G9 C7 q1 ]- u& ~
) ]" _8 n8 N. JCR6267SG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。 F2 H3 D3 t7 w# b9 ~; J# T
9 c, f7 J% p1 k7 o/ i* G
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。! i& c6 [# N: v5 p( L" }
8 U Q! T6 e/ ?芯片特性
) Q, a6 B" O# J! {$ _
: f0 x) c" [0 O( ?: m● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;# f: b: l4 d7 u
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;; `# k- W$ I+ e# x" T& {
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
8 y. k- @* v9 z: {● 低功耗以及良好的负载动态特性;: v T1 Q9 W9 ]
● 具有良好的EMI 特性;
: ^9 D0 g( o6 T● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
: w- N4 U* H* `1 @+ E● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;% R+ Q# F5 ]5 @
● 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 J3 U. y- ?+ m% Y- H: F
* g1 E7 y, W: S' g8 U J基本应用
, Y1 g2 r) ~" E+ t& @2 Z+ S" N* s/ V8 t& Z9 s B+ A+ A1 g; J) I. A
● 小功率电源适配器$ u3 u& g8 ?, Q; h$ b1 G
; N R1 o* U h# u7 @
● 蜂窝电话充电器
- v6 R6 _7 h2 [$ p9 W, n
_' B7 K8 _% e# ^1 V● 数码相机充电器- h- x# ^$ c( _+ M' _8 z# x, q
" I* q; y" P$ K; G+ w● 电脑和服务器辅助电源& ~' \8 K: {; x. O! r
0 S9 S9 g0 ]4 z& X0 g- x● 替代线性调整器和RCC& r2 @8 V* c) U B
' i: y8 ^6 K; e引脚分布
; R% K6 S& k' P& h+ M
( A9 t% X5 f6 m. h# l0 f引脚描述
6 p8 K# Z" W1 A: }: o r8 Q, \! B7 t
% P& S3 x$ o+ G' {2 B5 `9 L' @# J( b
典型应用; h; a. B6 K# t- [ g$ u3 W1 ^
% F# X# f5 t/ c. k& @ B
! o6 O8 D' R! v; F2 S
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。
* i2 K& v; [' q5 l
. u( y) V# w# a& ^ M* q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。2 o( K/ v t0 \
& q, `# a# k: }( R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。5 s. F! d' A; J* e2 N
& J; e" k4 S2 T+ M* f: m2、样机特性( D, {# C _" S- K g* g8 n
2 v+ r& u- a* Q& S/ \2 O0 m
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。
. G" ?, Z# `1 ]& h5 y& {! w' m# o8 N) S$ J, o, q" V7 W
2.1、输入特性:, y% \/ j) M8 W! d. l* a
' ~. `+ Z; `* P' p7 R* W9 _8 u7 [
, d m) p. r+ i& m
2.2、输出特性(PCB END):9 s& D) \% p# w4 b+ d3 f
* W4 d; |; g s, O9 |2.3、整机参数:$ i0 e. j" R1 T' G6 i, V, l
* c% R0 L( x2 E! E
2.4、保护功能测试:
2 H4 C5 \# y$ I; _( ]3 w0 C8 {+ J/ M! {3 |
2.5、工作环境:& x: i5 j, G! L" ]& r: _
" P0 Q- m& N# K" m7 M
2.6、测试仪器:
8 f( Y+ P6 G3 p& A/ b$ s# g2 A& S' d+ `8 h9 G
3、样机结构信息
" \; {" v+ e3 d9 L) k
9 d/ V# N h ~ G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。
a# f6 o7 {& E7 _
5 ]/ F) }4 ` }: a5 V+ \% B3.1、电路原理图及BOM:3 f, x- R; N) n0 C/ n
" o5 k6 F3 a' R9 e y" y3.1.1、原理图:
) [* l) p. J$ c9 {& B4 J
+ k" y1 z) ?/ `1 T4 H; U( g) N/ k) S5 }1 ^& G" @% u
3.1.2、元器件清单:
0 w2 l5 x# ~8 Y+ K
3 e; q: J" v8 W& N% U7 Z1 T; Q% s% T& Q; ~1 Z
3.1.3、PCB 布局&布线:! {0 M3 o3 i0 L c/ ~% p2 g# `5 x$ W
, O8 `3 ?, Y1 v* @
PCB 顶层布局&布线
9 s+ ?& n3 P# A" `; h& L
PCB 底层布局&布线 : F) `% N) O" H* k
3.2、变压器绕制工艺:
7 s, t" I# b, r4 b5 s4 s
* X; M. Q7 H: [# t9 b% n1 o7 h; T8 |6 {5 V3.2.1、电路示意图:
* E9 r& X* [# n$ v
2 G8 f% z/ P& {4 J/ g' M5 t# p: W' V3.2.2 规格参数:
0 X Y5 ~% P1 {: H$ X
4 [% {2 |! h% X1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
( f2 A" Y% U, }5 r2 r4 q2)材质:TDK PC40 或同等材质;
0 b) D+ q4 R( V& c: ^- h3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
" C. a O& V# [! k% F X* E4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
3 ?1 G% D6 L) O' N! R5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;8 g$ O3 k; C0 \+ U
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
& N& O6 `; V- B7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);
6 n) U( D* e6 Y3 a- w% I! z7 r8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;. k+ z; m3 C8 M# t! V
9)成品要求:浸凡立水;
1 W+ z" v, h, A) i' y
7 p/ o- O9 r4 s+ [3.2.3、变压器参数:$ y0 {4 q' O+ N" T' _* A5 Z! S- a' d
' s! \6 T6 p3 q, Q _( ]
+ w1 Y& `6 j/ E8 U" T7 e' \
3.2.4、变压器结构示意图:
6 m' p. m8 Z, {: C4 a% D! S$ d
0 D: S( d! T( w4、性能测评# v. m1 a0 A3 G0 n( o
: ? e' i+ [) }
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 [3 y6 r& i) C1 K$ W, l
$ j1 @/ t# ?3 F2 _4 K8 K' |
4.1、输入特性:' ]2 z2 V5 z( ^9 [5 v( f
* y+ D; T- |# `7 ~$ X+ c- t6 A
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。
0 U, x! K. ?, u0 b: H/ y6 p {, F0 v" ]' Y- u9 F
表1 待机功耗' v( q/ J2 d" k" S
7 }& Z1 O2 o+ N) n4 d; |表2 输出100%负载下的输入特性( V2 C9 e3 e0 d8 y: q- i# w# X t
* \, n- ?' n4 {9 W
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
8 X0 S- @: n) s) k3 P8 [2 g: c5 N" F
8 c5 y. d n% b& m表4 效率测试(PCB END)
$ n- s, @3 R4 E3 f
. c1 ?) `$ A- B" K% r0 r, d `% M表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
- U/ a/ ~- m6 i
) P. \3 h5 s3 I6 u- A4.2、输出特性:
( f* B: A0 C4 S1 Z( u- R o
% m! F: r. [9 z2 u1 R$ ]4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable). k$ U, ?/ F9 L. d8 j1 B
I9 U+ C3 d+ L, P9 o% H C) m9 N7 Z7 |+ p. ?
4.2.2、输出恒流特性:- q+ K. f7 x! @& b3 L; ^4 f( X
* |6 f: ^, v1 q- @- _/ n) C. F! F N" B) m, b
4.2.3、输出电压纹波:
( p( A4 i( a% L1 I8 R( b. ^
" H0 z# F1 d! x7 w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。( I! X( ]) l' L2 `9 E5 T3 [
, w ^2 k+ f' @& |8 r5 V 8 I/ W9 z p$ r4 e: n5 e
R&N @ AC90V/60Hz,No Load / b$ ]6 A! y% K3 p2 L
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load ; D8 C5 C( `% _) @+ Q
R&N @ AC264V/60Hz,No Load 6 `8 R* v5 N8 R1 m8 _, s1 v4 H
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
$ j8 C; @9 ~- a, o1 g+ ^4.3、保护功能:
, Y1 _ |4 `& r+ S
2 w9 o$ b$ i0 s1 B1 [; v以下涉及过流保护、短路保护的测试。
* B q, h& G2 ?0 H' z u* O
+ K4 v7 ]) D6 {- K5 O- w4 G4.3.1、过流保护及恒流特性2 E) o& U+ w6 [# U& o; G
; \' Z: K% X3 R5 p$ T8 b
- v) Z5 B I* E% O( B. ]
4.3.2、短路保护:
' L- H5 S$ o9 l' ?' a% U3 p7 T w% S, q6 i1 g1 R
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。$ G- e0 n3 S0 |; g
# H. \$ X# ~ }, `) N) [1 v; q0 I6 _) S) e8 o
4.4、系统温升测试
( |' N' D) {7 S1 }+ m( B: w `& @9 T$ X6 X6 L0 S& f" L$ \
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。
! p( B8 K6 H/ L
9 |+ ]! ~* E: n. r# ~/ U& ~) z$ I* D' E6 D8 z
测试样机及配套外壳 $ t' U" T' H4 v) u; W7 W- F
& G- m7 g% S* Q% h8 D* V' {; g6 s
温升测试:' E/ R3 S% Q4 O2 @+ H7 x9 Z/ r
2 U9 B% C: N3 r0 D7 z4.5、系统延时时间测试:4 x3 ^% w+ G; P5 z! M
" H5 y8 n; `+ B8 d ; a+ w* N w: e8 D$ \7 W( U
TON_DELAY @ AC100V,100% Load 1 i8 ~! N+ f1 o* C. i4 r
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
- g9 o/ m: N& Z' U) o
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
2 k1 ^0 c; R' r z
THOLD_UP @ AC240V,100% Load J. k; A+ ~. T1 W: N/ T- Z
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load ( A3 f9 }1 g. s7 G; M: ^" K/ h
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load 9 c6 S5 h4 s; q: h z1 k
4.6、动态测试:
0 Q( w5 S A! P+ z: K* q
+ U: ], F5 y2 T4 i4 N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。, T" k5 d; K! {9 J
; i' F9 a- U1 ^
, ^! D3 Y' t. f9 J/ D' Y0 ]
AC90V @ 5ms
. i" N+ B! B. x1 F
AC90V @ 10ms
$ K3 w) M% A( R6 R+ h. s
AC264V @ 5ms 5 ]6 x& u n* n w/ l0 d
AC264V @ 10ms
9 j& K/ [, j( f& q$ y+ D4.7、其它重要波形测试:4 C+ @+ o4 g+ T
$ C' y; \7 E6 J/ q5 j' YDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
; r5 C4 N0 l0 y5 \% c( @1 _
6 Z- h5 r2 K+ Q+ i. G! t. }# p
AC90/60Hz,100% load " x" G: {# v1 k* ]3 f0 W& k: E
AC115/60Hz,100% load
N( [' E+ h( x* t
AC230/50Hz,100% Load
( V2 \( g( s4 b: q4 x
AC264/50Hz,100% load
4 {' F. w. ~, g$ V! s- K
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 9 B+ K# Q8 y7 [9 Y
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压 : B6 |& l2 |' x& o
5、EMI 评估测试
9 \6 |6 D, E1 Y0 e- f3 D: C
' F) X* p; m! _1 T8 i. b测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;0 @1 L4 a% g/ S9 O. h
输出负载:功率电阻;
/ C" p8 {1 ~3 {/ M6 l* P+ F( r限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)0 ?/ ?; z5 I( v' V& \7 Y# X# G
3 u& l- P7 d9 c' z2 ?; W# S
AC115V/50Hz 传导L 相
* S' `4 }! z; S( M7 u
AC115V/50Hz 传导N 相 * Y. X# H' O4 w( y2 T* A
AC230V/50Hz 传导L 相
; X: ]* C2 t) `( T: f* w( f+ Y" r/ s
AC230V/50Hz 传导N 相 - ?: n3 G& v# u/ F% t
AC115V/50Hz 辐射测试
: f ` z v4 ^4 \% d( C
AC230V/50Hz 辐射测试 |