本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 ' z* h, Z3 K5 C* w4 ]/ x# a
, G' U" m' e7 H8 s* z0 V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。" l5 j# q% G6 a! L
/ R/ V8 {" o4 `! {) F( j, I, {接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
' A$ O1 z# {! C" M) {6 k, c
4 d: i1 a; P" @& T5 G t0 G1、样机介绍
1 A" z% N- b' n, r: A
6 h0 l x0 A. G, d. V) ]; J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。* g/ b2 [( S% S% B+ O7 {- M
& M/ b. Q# ~4 e+ z9 d+ J
" f) I; e9 V2 C/ P f
- p6 H/ b+ d' ?% r2 d+ E) T
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 ; Z* O$ N% j- k1 i( Y
CR6267SG
# i2 @( ~$ ?. @6 Q! {5 t8 T" |5 \8 l- ?* b% E2 V
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。 ; C/ u% k2 E. T0 ^& w6 i
% H& o' |3 w$ I/ o1 c9 SCR6267SG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 ?# A! W1 M% m
7 P. w& F9 q2 Z7 v" L: b* S芯片特性
6 ^& U; _9 I6 q- e) v% k( o" `! s) |- f; C0 x( |
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;3 n7 [8 J0 Y) u( X' a
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;+ o* L$ A: a1 ?! U2 r; n( u
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;6 d) {5 W0 I( t
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
, y8 u6 b' L ^+ E● 具有良好的EMI 特性;7 R2 u8 L: V% U* I# r% R, {
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;1 f9 o7 G6 J" G; E7 P& o2 a
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;& f. m( A7 T! y+ L; e! H% Y; }/ b
● 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。$ {% G% h$ @% v1 V
, h+ q. L+ x" u4 [7 @基本应用
% O0 ~+ Q" R, N2 H) [6 W+ n$ j$ a+ d- [7 i' S
● 小功率电源适配器8 }3 Q" @. {8 f5 Q0 {7 O
1 |$ G5 y1 i5 [) K5 d
● 蜂窝电话充电器1 G( \2 M$ ~9 Q3 s, B
* w4 D6 E, F. Q l7 }8 L
● 数码相机充电器! i/ r* Z$ K Z. D0 e; r1 h
( f& s/ z U: f6 b: [1 S6 I/ J● 电脑和服务器辅助电源
& O. z3 ^. P* E& ]: r* a1 V7 q5 G0 V) ?) J
● 替代线性调整器和RCC+ N, c! T5 a+ C% Z
+ O3 z$ K& k( |/ M; c
引脚分布) q1 q0 J- h- _/ W( X$ M) R
& m E9 z' E; R( B. V: q; L引脚描述
* m) v' F; |3 m
6 ?3 j1 Z1 {% X1 V" ^3 {! M* K+ ~- N4 Q r8 ?. n: _4 H; ?
典型应用$ E1 s9 J% F! E9 O, l n
% \8 w3 ]) `3 j4 Q1 j _. H
1 Z9 k% w5 e! U1 b& C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。) O$ _$ u( K0 U8 S' C) P
5 V- p# _6 X+ ^; I' i$ 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。2 v. j( `; N3 ^4 o2 J% E6 k
6 |" m( _6 |; [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。
, K C3 q; ~2 T% |! q. K) |% u# {! |9 J+ o4 s# Z
2、样机特性/ P$ O( \; Z' N& l
6 p; F8 ` {, U; \8 }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。
% V0 b2 b2 ^4 N2 }
4 h y/ q, h9 ^6 _* @' q; `2.1、输入特性:
# p! O5 p! D1 d- I5 ?, c' Y" a$ Q! O4 A6 J! y
, z6 `* R# Q- V( A( i* I( |2.2、输出特性(PCB END):
: y* h t, h3 A4 r$ u5 v6 p Y& M0 T& A1 B5 Y
2.3、整机参数:% r8 m7 F. }- J$ ^" H
, G. M! k* G q; O# D5 q1 E
2.4、保护功能测试:
7 b, }. r0 s: R3 _
' F+ d% ^0 y* p8 ^% T% b2.5、工作环境:
/ W$ n* r, K) r6 `! }* S! }
- A% h& _' s4 ?2 k2.6、测试仪器:
9 J3 W1 D' b5 J, X
$ |4 t2 C) `7 U9 Y' D7 ]0 H: I3、样机结构信息
& h( i/ V+ [: H r' I7 k8 T: V% F
4 X9 u, f9 Q+ J! X0 r3 g6 [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。& l, D$ u+ `" l' k5 d X' s
0 c" e+ ?6 c* r. u- Z; ]3.1、电路原理图及BOM:, z; e- m) L4 i4 e! K% U' p
" r- f& ~$ D" E% Y& O4 r' c3.1.1、原理图:/ j4 b) C: C# m7 `
8 a D) M- Q% m& x0 v& R4 `$ Y4 C, K4 n* e5 J, h0 j3 K. Z" n8 K
3.1.2、元器件清单:
9 K! }, T3 B2 o% G
: ]7 R' V2 j+ R1 _8 I0 S/ V4 H$ W4 ^( x& o
3.1.3、PCB 布局&布线:
. u& J4 @4 O7 Y- H; }8 n' h
$ l6 X5 w; p" t9 I3 W0 o; n
PCB 顶层布局&布线 ) n$ [. x2 ]. i' g
PCB 底层布局&布线
8 n# m5 R4 J. O) O9 \. x, V. g- v3.2、变压器绕制工艺:, Y* Q- T A ^( Y5 n# e
6 X$ u, z3 h R+ B! O3.2.1、电路示意图:, u7 F2 I- |( g
5 Q: K& ^# |4 _2 Q! h. U4 ]) E3.2.2 规格参数:
5 r' z9 L B4 G' Q' a" c; W C3 P( f
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;! {7 N' Z+ P8 Z/ j; U
2)材质:TDK PC40 或同等材质;2 P& L, C7 I- J4 A8 A4 |
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;5 u- S5 W& A) K9 Z$ S2 @
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地 n4 Z, j% D% s% S: W; G
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
0 p4 ]0 S8 w8 x0 g$ i/ |6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
/ r# q- U6 H$ K$ ~# b; e+ x: V; i7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);0 ~9 C5 r" P( F+ H& ^
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;- X1 @ r5 ?- {0 v/ a
9)成品要求:浸凡立水;
, n3 F: ?. W1 {$ r( L! Q6 N
1 N& b8 e5 b9 W3 }' ^7 g& O5 g5 r2 h0 ]3.2.3、变压器参数:
) Q* f- M1 ?" P& d2 S( }2 ~& {' c6 J8 R+ `& {0 e+ @+ F
i2 c2 `* c: b# \3 g+ L! s3.2.4、变压器结构示意图:
+ e5 |' z5 L$ F- Y2 i9 W+ V4 r% [
' ?2 ?0 @% |; `4、性能测评
5 Z0 s; Z" o/ ]* S# v
9 j; J. c) I. K" O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。# Y+ M% G( e& x) Z
) j% o2 ?( D8 `4.1、输入特性:
$ s9 G- B6 U" _5 s; X2 p9 G5 z
) ~3 x. O3 a/ h5 N& C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。6 X, K6 R+ ?3 B: m1 b# N% [9 V
* q; }/ c" L X/ ^, M
表1 待机功耗
7 n* a0 i6 r" u$ h
1 h# Z1 b4 d7 {7 a4 }% U: h6 F表2 输出100%负载下的输入特性
% O" M, V% ^ i p
) H* V* S- |# I( h1 W6 L表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
/ t* S0 \+ W2 a! D4 Q5 S3 X: T. l5 V: W4 X4 k8 d4 \% O! t
表4 效率测试(PCB END)
, O* K8 N3 W3 O0 m) Z$ H6 N
% E0 f- q( |" Z! }7 h2 C表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)# ?( R6 X3 v8 R7 K4 V0 ^% Y# ]4 v; ]
7 S; P( V" R9 v& s
4.2、输出特性:3 s6 p6 J% D4 ~9 ?2 h
, S3 Z$ f! @+ B3 O# Q% l
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
6 w& I9 z+ i3 `/ H7 t0 b, b% A
. p5 B/ E& _3 R% t# n6 i/ `/ ^- w) K F3 f( d3 S
4.2.2、输出恒流特性:
' S7 c; E# ]1 f0 V- k( O9 J: {/ R# \7 g4 k+ m8 b7 N
$ U: r- |0 n5 H" ?5 K+ u3 O
4.2.3、输出电压纹波:
2 P7 `& X m1 B# G9 x* v& N
- f# c. W3 i* S: l) 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。
4 |+ B. w" O$ `$ g0 `: q
1 X) j5 \# T( ^; K8 R, t- x . g& I( Z8 t: w2 j9 s
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
: r. q3 A/ y; m a! X- q# b" t" i
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load " g1 d- _8 R- P6 M9 j; B
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
6 I. U" n- h8 a& g
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
2 x: O( m5 I9 j& x$ E# Y& ^7 b6 L6 @4.3、保护功能:
+ V8 I! B% @4 v0 n( _' e' q4 P; [3 T' D% Y' k a
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ e5 M# p4 M# L" F: o0 S" \1 ~
: u! W! O# P5 i$ O Q4.3.1、过流保护及恒流特性
8 E: p' L) Z; i$ R- g" x
7 v0 W8 _) u# Z) u5 l7 c! M2 W9 {$ B$ x' L9 Z: d4 w
4.3.2、短路保护:
! ~! m V. R! [8 ?; X- E, j% u/ I' |9 y4 I' y, m: l+ }, ?: L
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
. W1 I% g! j6 n- x% m/ X! W* K! U z: Q0 j/ j# K
0 D$ d) J- c- U1 T# `7 m2 s1 j! j
4.4、系统温升测试
( S+ ]( L& B- X
0 W* o6 Y9 T1 ~% m/ |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。) u" Y. Z0 S D# \) u
/ u" ]9 e9 G& V" ]) q, K. }
' o6 J4 N4 b6 Z1 R测试样机及配套外壳
) Q K$ M( C/ p N. F' C- _; I' g, M. r: m5 m7 |5 e
温升测试:4 Q3 u. i$ u; w4 m4 F \4 `
9 b6 x0 c5 r" P! i8 N" v; h; i
4.5、系统延时时间测试:
5 N: t* N8 Z7 N. Z: L" b$ q- C" |) T8 s% o
+ u( B2 {7 F& k
TON_DELAY @ AC100V,100% Load " P. q# \/ ?! R5 }
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
( R% ~0 g' B& y3 ~2 w1 t3 v: X
THOLD_UP @ AC100V,100% Load 7 O* h+ _ o$ b- X0 W
THOLD_UP @ AC240V,100% Load + W' ]3 Z* ]3 A( s2 D* \% i% j$ z
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
7 T. w8 a- y+ R: W: B1 }! G
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load * ^, C" ^" n1 r$ |" I0 L# o" N- H& |
4.6、动态测试:5 `5 q; p$ U S) U$ r. o4 c$ z; D# v
% [! l! I, C0 R9 C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。6 E4 c$ E2 `4 B/ h4 y
' y/ o8 E* u, ~' W3 c5 h r # T/ s% L* A2 i. Y# g! [) R5 m
AC90V @ 5ms + g+ l- G+ B- ]/ N: C8 x
AC90V @ 10ms * t; E! f* `& C1 a
AC264V @ 5ms
/ x0 {& K% t" O/ s+ H$ ~
AC264V @ 10ms $ u+ q4 b$ H+ e1 z; r( E2 [
4.7、其它重要波形测试:5 B) O7 h9 b2 S6 I3 @* u5 F
; [3 I! R- W. b/ h8 i6 ]% tDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:1 `4 {7 f: O, }' ^ V
, o) f1 p: F% Z- m8 W4 Z9 X4 d9 W h2 f
AC90/60Hz,100% load ! v5 R; N I a; u X" H0 V; Z7 F
AC115/60Hz,100% load 6 v1 l; Z1 W+ y4 M
AC230/50Hz,100% Load
! Z- x1 ~. _: i
AC264/50Hz,100% load
( ~6 v+ W9 y0 i/ j2 u
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
: P9 k& m5 i9 j* ]
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
: K) [$ V0 M ?: {* t5、EMI 评估测试. L% a3 s) R1 r. @+ w
4 y" s% @0 h# T. R) O: u
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;$ L4 j, o; Z( t8 J7 ?5 D
输出负载:功率电阻;
: ?3 R+ ^( E2 D& ^' w! r; s3 |限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
: _4 b% S* u/ O' |7 n, j% X
; K( i! u) q5 ^* J( b% H P
AC115V/50Hz 传导L 相
; \5 r9 c; L* ]% g: J
AC115V/50Hz 传导N 相
# @! R5 b( e6 m0 r4 S+ p
AC230V/50Hz 传导L 相 ) L# l) P" m! |5 J9 a; p# d
AC230V/50Hz 传导N 相
; V7 J& D# w; H- @# }
AC115V/50Hz 辐射测试
! t6 ^4 T' A: O# R9 W# S
AC230V/50Hz 辐射测试 |