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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 5 l6 v1 {$ b6 a1 A+ }4 N8 ^
9 Z  A9 [+ S$ Q, L/ N
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。
4 J& u! F! n- F8 h  c  K+ ^
( u; ~6 w/ v0 k! S! k3 s; s接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
. l. z9 P( w1 D
' o$ O$ d- ?, x% d+ N3 b9 |4 A1、样机介绍- i" ?# s" G5 g7 R

- k: i1 Q- p# v$ [1 _# z7 d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。& n( q+ n  A& q9 I

9 s' e9 `4 h/ L+ j5 l

- s+ _' D' V( J. W3 I8 _) H

$ ^. Q9 V& h9 o
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
2 P. V- \& s- W6 `: Y
CR6267SG; C4 W/ {3 b) [" ^% L' s' I" N6 N
& t! k* \1 D: o7 J3 e
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。 # E0 [; M4 C. o) O1 h# l

) L* N2 e! g' T  LCR6267SG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。
1 J* f2 C& X% @  w7 ]& n  Y6 o9 E) X1 |
/ l; c2 t9 o4 D芯片特性

% V: E9 H' t& c3 o% e& P1 L3 [# E4 T- H
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;8 K5 j) i6 H3 q7 h" y
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
5 r2 n8 i6 A: C* Z0 R● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;; C$ X, z9 g9 u* R5 i( A4 w! m3 ?
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
7 `1 Z9 V9 h, y' G" {$ a● 具有良好的EMI 特性;4 `' _* m5 m8 p
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
! @& h3 X+ h( x7 ~+ Q* K5 ]0 g● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;. }7 W: o% f' \5 S8 l1 A
● 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。
  w( S# t1 [; B7 t* H( k; V% J/ ]& j( Y7 ~" D7 P. F
基本应用
  `4 O4 r, T; N
! O% h. j$ [$ A/ c● 小功率电源适配器
: V+ _0 F; M, E$ p: h6 ?( t6 f7 o! K6 M8 j3 r! l6 F
● 蜂窝电话充电器
2 n5 q: R, V( i, U2 _1 m0 F( X
● 数码相机充电器
- X) t' `" {4 F2 J6 O3 [% c6 _0 M
. j( e8 c) Z6 o8 T4 X) X● 电脑和服务器辅助电源0 ~+ q/ V: T( Z" n1 X1 y

3 }9 Y3 v9 J- E1 S$ s. H0 ?9 g5 E0 G● 替代线性调整器和RCC: `! y) u6 l4 M: k
& P9 \6 @+ m4 f+ @
引脚分布
- W' K; s! L: Z" n. L
% {5 j2 b9 f0 }6 S# a
引脚描述/ _, w) `- ~' S3 P

5 K; y# L) t3 U3 d" D. H0 F

/ d9 Z. X- F' X" ^  `. ^典型应用
) Z- u! f, Z# |1 F! z  y+ R
; d" l+ t, h/ W9 l# w
- k# c! w+ A4 p
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。
, r8 f* j2 W. O: O* L2 _9 ^3 l5 C0 e
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。
1 f' }; n4 U2 t  N* t6 u
& k- A8 r7 _- o& l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。
( W5 R+ m# p% }9 @6 z5 N# W7 x1 R& f
2、样机特性
& K; i8 H, |* x5 }! f" c
' T, C* ~% R8 x4 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。
  ~- n. c! b5 \" A0 P
8 ]" Y( c# \- S9 g3 [4 {4 b2.1、输入特性:
( R8 V- \4 {( Z5 B$ l

: k, P: A$ w% A1 @5 s0 M+ I- C* @5 j; W* _1 H4 H
2.2、输出特性(PCB END):) W- N# h  U- B$ P* m- C

/ W1 c- W3 t( Z* U$ [+ x2.3、整机参数:) E9 a! @; C" h; o

$ j) d2 V1 X, y# f! N2.4、保护功能测试:
" e6 e- N/ r& f' I$ M! Z

. A9 e; r6 m9 ?% P4 {2.5、工作环境:8 i3 D  n9 D0 N) x% s
0 s& U8 k! ^& S5 ]1 O0 u; ~
2.6、测试仪器:" H! f: B! k5 l& ]& f6 y

; j4 O( u0 a6 }7 D+ n7 i" I# I+ r3、样机结构信息9 }# K6 K8 ]2 I8 L2 I$ @3 r2 D

4 y5 L- s- Q  ], m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。
# \8 ]# L3 K4 D; r  w' y8 z  U6 t5 O5 w' R9 _- {+ y+ m/ c; C
3.1、电路原理图及BOM:
  b* {: @8 F& D1 A- p
1 I9 l6 B/ ^; q& c2 n1 y; J3.1.1、原理图:$ A2 d/ I6 \% k8 H; {. w, b$ I0 z$ p

8 P( o5 p. a: E1 B
# j  o+ y$ G1 `( [  H4 T
3.1.2、元器件清单:
+ g5 z, k, i0 \- R
, G& z3 |+ Y  e$ `% I0 _

8 D& n: S+ t1 c+ c, x2 s3.1.3、PCB 布局&布线:, ~  h! n4 w# g' H) i" O+ d* \! H

: [$ f5 E: p7 J4 F# X
PCB 顶层布局&布线

' h& j3 j$ K& }7 ^# z7 G
PCB 底层布局&布线
9 i& S4 ]' C% ?# T
3.2、变压器绕制工艺:# b6 }0 I" U6 O) o
9 k7 \" _% u# I
3.2.1、电路示意图:
: C4 h$ N7 Y: f* n
$ b1 ^9 y4 ^) R6 W9 s- G& C0 a
3.2.2 规格参数:
5 D/ H1 P  Z! z0 i. d  l7 U9 B: H% }* v  P9 w* ?
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;) ]0 C& {/ }4 U* G0 l0 h& d& s
2)材质:TDK PC40 或同等材质;
. H- S+ t. o, k& M: F3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
" |6 G) u6 z0 l# N3 y5 l' f% k4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
' ?) ^# q/ l" Z/ R! J  z5 q- b5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;+ H4 Z5 \) T1 ?2 }
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);2 U  M# ^) S( L0 @9 S7 C/ S0 M
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);; B$ ]  P- e. Q2 V5 v
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;: C. y' y3 g$ @  j9 r! @: X' _
9)成品要求:浸凡立水;) k5 b. W, m& h% q

7 x% _- ~& v4 e9 d3.2.3、变压器参数:
. Y( [* [/ r. ]8 F, ~* h; ^) j& J) y( F/ w8 A
) K: l4 I+ j& L- H7 O" a8 d
3.2.4、变压器结构示意图:2 C$ [0 x& Z6 n$ Y) ^

2 S3 I! V0 U% i) l5 p# B- P4、性能测评+ _. W# S( K8 w; P9 o9 h: t" G/ \/ p

* h* h7 M4 i7 V2 E" y7 U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。) s# z$ U; L$ t$ p+ n$ ^* D
+ G7 O( l9 B0 g) r- W6 {5 T
4.1、输入特性:. G+ \0 ^# Y& n" A. L" E" O: H7 H
+ w! E  E. u* T7 Z. a; R
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 D" I+ g  f- T! V- P6 K  T  t7 e; q: F( ~& h+ e+ e" q' o1 j
表1 待机功耗* c( J( D) X, q0 h
% B1 F' h& H; Q- x( k
表2 输出100%负载下的输入特性
& p9 w. D, {. u% ^* x

/ R3 E2 |; Y5 x5 c表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable): j9 W* w( M( \
  |& K! v" k" c+ K5 B+ [% x1 s# L7 n
表4 效率测试(PCB END)
' q: Q7 I( V0 ?* N6 N
, {9 I: i# h# r
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
, B. r- s" [0 C

; v) G) g9 W  [7 g! X4.2、输出特性:
0 C! a. E' A1 U
% e+ J" {% l$ i1 E4 @7 \4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)6 J) Q4 n7 @7 V0 n; @

3 F, t3 a7 G5 ?! ~6 k: G
2 [- }2 G' B# r3 X. g
4.2.2、输出恒流特性:
1 s+ k1 \$ j. ~2 K, W" L; n" [" s) Y) a; `  d

$ o: R1 y4 ^8 Q" D( H8 o! e) T+ ~7 b4.2.3、输出电压纹波:
. F- a4 ]3 B* s+ }4 b0 H0 p. q. E" s" I) h
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# R9 S3 c: z6 f8 [: N5 w0 l9 P% i+ L6 \: }) e
' W' k2 a. x. w; X; D" Q
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
& M4 c) g5 v$ `1 h3 \3 @4 l
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
: ~( O, A6 u/ `' h6 b
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
: F, G* }' c$ Y% b5 g- ^) a
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
* k) v1 ?* }3 M6 E8 q& ^
4.3、保护功能:, ?# S2 A- ?2 C% C3 r& w
+ W0 @, z- f' C8 ]4 x0 M5 G
以下涉及过流保护、短路保护的测试。5 F( C* X$ s8 @0 l; `
# [2 _5 \; ?4 I7 q' L
4.3.1、过流保护及恒流特性
1 n6 |! c) O7 A6 X% z& g  l# k9 T% m; O9 z8 j/ J1 r$ t2 E" w
% x2 ?: ^  |6 R
4.3.2、短路保护:
# X8 x, `9 X7 t9 G. r5 h2 r& y" N- d( l! F$ ]; B5 O& i
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
# K1 n) g: p3 b) O4 t2 E7 N! w/ r8 V  c- ?! q: |, x1 u5 o# {, A
1 O3 L. W& r4 m- Y: f! I
4.4、系统温升测试
  x) f8 X1 K* j! s+ {+ m+ E" L. n$ e; b. p
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。! N; ?- [( p: ^: R# t0 e
, a# f" H3 A/ }) U; {* Q

7 k; ?# Z0 ]* R3 W
测试样机及配套外壳

1 w8 Q* z. l( Q7 a1 b  f
) H) [+ m6 U: {温升测试:8 `9 p. P, I/ f0 v  `- G

( Z+ R  z2 F4 X" V. o4.5、系统延时时间测试:" ?$ ~- d  a  h* b
6 x* P# Z! L+ a5 @* K+ u% D
" X6 n2 p. m* ?. s2 y4 v. a3 k
TON_DELAY @ AC100V,100% Load

  l* x$ E, [1 i7 a4 c# }6 o
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

; z0 Y: l7 e" U3 ?4 P+ Y- q
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
: x4 o+ W$ r- W/ z
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
2 K+ v) ^) l% c: e
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
$ y- z2 U" Z( E  C/ Q1 ^
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load
3 t+ A. @. h* M) C8 J: s9 L
4.6、动态测试:
' ?& _, N5 s2 ?- Z8 U2 l0 m9 U! F7 d- Y5 j: B* g
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。
5 o: W+ ?$ g5 I2 E* f6 y+ O1 O& G2 a/ p7 Y) z( O5 z# x; T
/ P( R' M& s' T) W# @
AC90V @ 5ms

/ }# W' d. J, t: v$ i
AC90V @ 10ms
1 }! W. o+ Q6 E- E7 s5 \9 z
AC264V @ 5ms

* D5 n" x- A: `  h7 W; ^
AC264V @ 10ms
5 |3 r* i) e- n0 s" G" o3 ~9 L
4.7、其它重要波形测试:
, ]. C  H2 C+ L# i. e# ~$ e, @+ e- v( x; q- `
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:/ J: K  P! x4 ]: g. D9 C
  J( [# Q3 I) M) `. o) W( u
AC90/60Hz,100% load
, L0 I1 x0 T1 o4 \
AC115/60Hz,100% load

0 C9 C0 t! p; v- `; A" _8 I
AC230/50Hz,100% Load

7 [& E5 F( |# w' M( Y. A
AC264/50Hz,100% load

% T* `& @: m: D2 r) M# w5 M
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压

, q0 j. k! ]. Z
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
% d& ?/ J' \) p& b
5、EMI 评估测试  t) h4 b8 O7 d6 M$ G* |; b
1 _1 y* L  V4 J( X' A: m
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
, y2 ?4 m# ]  H" [输出负载:功率电阻;
1 L9 g/ B  ?/ n: O6 b# J, Y. F* ^6 h限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
1 q& ^1 H6 W2 f0 Q1 e) l
8 c# K& l! F! p' b3 d$ z4 \
AC115V/50Hz 传导L 相

4 ~' I5 ~/ h/ p' O$ T
AC115V/50Hz 传导N 相

8 P* G8 }& k9 D; R
AC230V/50Hz 传导L 相
, ^& i2 ?+ _# Y2 Z
AC230V/50Hz 传导N 相

# {$ R$ D. `+ h9 R
AC115V/50Hz 辐射测试

( w: E& |. y/ W  f
AC230V/50Hz 辐射测试

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