本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑
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' ~( c/ ~' G- O. m$ S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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接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
0 [" o* ]* I5 k2 {6 @
+ A. Y7 t3 p3 x' y: j" H1、样机介绍
" S( W i5 X) F% t
4 L+ t0 J, k7 v2 H, e4 J/ ]+ O1 @5 m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。* g7 s! h: S* o1 F
% O2 x! t) k$ Q6 f 4 S6 {' O9 y3 P6 ~9 B
8 }8 W, O/ t( ^- j+ h
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 5 y# d$ h% q, r# R& |" L# K
CR6267SG3 J% q M; O) G9 ~# i. b5 e
$ \& |) h1 L9 l$ I( j# X
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。
- L* {' J6 h' w! K- ~% g6 c( O2 r9 ]2 ?2 o1 _
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。5 W, c/ R& U/ [) B8 `
}6 m, ^4 ]3 J3 K9 Y3 g6 g7 j/ n芯片特性
9 f+ W% A* G2 e, r
3 E, }7 d" ~1 R3 `# [$ v● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
- J/ b/ F9 Q9 C: R● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;' w: c% ~: Y* {
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
7 x8 f0 H( y. h0 \● 低功耗以及良好的负载动态特性;
* M' C; q# q P% I+ O● 具有良好的EMI 特性;% T$ y( c+ N( W% l, v: U! E; H
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;) c1 G K7 F$ }* A+ V( p
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
& D; m# u3 r- |* x! r● 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7 J/ q) d, G7 u* _
5 s4 j0 j5 B8 C6 C+ @● 小功率电源适配器; E# m, q0 A; R3 ]1 z. w% a3 C
8 K* m) L* a0 V+ i; E( q● 蜂窝电话充电器
2 O& N k/ W1 {* X% N1 X& t, M2 r5 M) ^
● 数码相机充电器
) ?% C" f( [! f% i V, ]2 @6 t+ B& k2 E6 I! h+ [7 ^* e
● 电脑和服务器辅助电源6 o" n% {: x% O4 d" {
. L8 t& }3 g6 i* { V; e● 替代线性调整器和RCC% {% ^9 \- |0 o& d6 {
( `# L: R. v& a/ J) [# ~; E# ~
引脚分布( S/ z+ h4 K# m" P0 w
+ d8 j" h2 }7 e: q3 }& M% \" b
引脚描述$ P6 ^+ h; W' U- r! W5 K! [# e
3 x& @: U6 P4 U' ~, H2 j
( b4 t, M' M4 W+ R$ w典型应用
3 V6 Z; @% l$ @2 F* p$ ^
' ]- Z6 y/ a+ S- W
( E$ T# X4 y |/ U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。9 A" p8 e/ d; ^$ A' P5 s' X( U
! l, a/ @. v. |7 Z4 S: T
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。
4 R+ P( E" V+ a! D6 t1 K5 y5 S* w1 I; Y1 Y# B8 \
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。
# E- X0 S) R" f* w! X0 {
9 R# d2 h0 z3 o, O2、样机特性
% c: {. t/ D8 D. S( n. ?' L
# Z* H' q' v8 N: ^1 I# Z4 I+ }: J) `. w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。$ Y" r, K+ G2 ?$ O! F# ]5 ]2 u
0 _0 j, j- w6 H0 r H2.1、输入特性:5 M6 ^1 D' j9 h. a$ u4 n& _9 `
1 y& ?/ w, l3 M4 B C, ^& Y: A
2 x) Y5 d$ d$ W) i) c$ P/ {2.2、输出特性(PCB END):/ ?/ S6 V; k e( T( p2 ?* L
4 n* @7 V' Z7 k
2.3、整机参数:
6 Z- S; r. O; q- N0 f! e( Y) J% F" {; g6 P' C. d. D
2.4、保护功能测试:( q [6 D6 K6 b2 G1 |
6 {# o- H+ Z' I$ ]+ |/ g
2.5、工作环境:
/ z2 H r+ R2 r q0 h8 m- z2 P6 e0 v4 q
2.6、测试仪器:$ s. w! O' n9 I' G2 m2 q9 q
' J/ G3 E0 ] h( B; P- R+ F6 }3、样机结构信息; n' D& l3 @; _* B& Z- G' |
0 \; y( s& y+ L( z
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。& r, I# C$ b/ W; V4 u
" L, t* U' D5 h' @3.1、电路原理图及BOM:- q( _" m- x a! B
9 P' J( G, ^5 m* Q& B6 C3.1.1、原理图:+ P2 T$ l! r) N0 Q
' K: x3 u E3 T5 C# B. o7 Y0 M* N# x' w) D
3.1.2、元器件清单:
! f- `+ K6 A) t5 Q6 T) p& @$ K, T3 e0 o& I
, ~. q4 D5 X {+ K: i
3.1.3、PCB 布局&布线:) X/ ~# b% g# b, b* x, d$ n @ Q
9 E% f2 n% h9 F* B1 g% ?
PCB 顶层布局&布线
9 P$ q( N( Q: }4 o& b( ?
PCB 底层布局&布线
4 l* m' x) l- {3.2、变压器绕制工艺:0 Z: `7 a( P' f
% F! s( \& x$ M" [3.2.1、电路示意图:7 t: K4 n8 @$ G5 }+ j$ u8 z
: |! ]5 x# I+ |/ X( ^! L4 _3.2.2 规格参数:
. }1 Y4 O6 m: R
7 Q% X. o) `' K! I, D1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;- S% l" ?. y0 h4 P+ @7 Y
2)材质:TDK PC40 或同等材质;
( y- x/ U. y/ f+ n6 U9 R T, I1 K9 g3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;; N# F8 i+ W; v3 {# D& o0 `
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
S8 P" m& x, z% Z/ G5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
+ h9 |$ t; ?; Q7 x$ b9 G e5 ^4 M6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
6 r' M: i3 r0 _2 w0 ?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);
% X! g" J; O$ ~: i6 h8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
+ T2 W% G4 t( B9)成品要求:浸凡立水;
}1 M6 F2 j# Y8 l/ _ a/ e2 s [2 Y' q# d
3.2.3、变压器参数:' k) R6 ?! v- g' c9 j" y% }) T! O
% l s- A8 y. K' C" }) {) k0 Y
* V! B$ w& L& t/ B! N
3.2.4、变压器结构示意图:* D( q, u8 ^' I8 ~6 P1 S& `' P
* ^4 S' V2 e9 H) K9 k% v4 M4、性能测评
% G, o* G1 H% a' p# K2 M9 r5 t0 U% f9 |9 j1 g0 t) v. ^* x
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。( w0 `1 R! d* c/ P* ?
" P3 Q4 `/ Z0 w4.1、输入特性:
) L4 y1 e% f5 C5 [- `( u9 C5 F: {0 Q9 ?4 K9 f$ s7 ]7 i
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。
2 d3 k2 V4 b% J& }: I7 A* f& O4 u- I2 ~! M6 f' H6 C
表1 待机功耗% P! n7 h2 x5 j5 V( o
+ F% ^4 d/ N: [4 d- F
表2 输出100%负载下的输入特性! }7 t/ l8 Z8 U( f: A, S. ?; E3 G
# C# z7 K1 @5 h F( C表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
. ]2 E. [, E! w; T6 j
, w3 ~9 t2 @ c, f/ J表4 效率测试(PCB END)
3 O) W+ R* R* [5 a# q$ d6 t( t
; Y; o0 m- ]0 j' N( K: c表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
/ q& ^/ Z' K, \/ }: [( C8 v0 }5 Q5 p4 V
4.2、输出特性:$ T& R- Z7 }% L8 r& `# y+ f+ D- N! T
: _0 l2 F- J/ J6 n' y( k! l! a( m
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)5 \$ b D8 r$ G" c+ u' t2 i* h
& M/ Y) `2 v! N1 h) b# I a
. v1 x) O2 F0 H, S/ C# u4.2.2、输出恒流特性:
e- l7 X# w+ O& ^3 r( c& K+ ?0 n) V) V- S
3 t0 S- y9 d( T+ g7 G2 w, m
4.2.3、输出电压纹波:4 P4 A: r% t; X+ y0 p( x9 U2 ?, p
8 L- N0 s4 K1 d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。
. c9 Q- U6 g9 W2 Z' ^4 N% B' s0 _
' { {# R; l* {9 r7 |
# [3 T3 g$ d2 ?# I0 _. x1 l
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
8 ]# g! J2 v* q0 Y& l' [' U
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
+ v M- C7 H$ G& ~/ W5 I, `, h
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
/ h- {7 N( N! j5 R6 V; O
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
. J: P X% `. c6 V) i/ Q4.3、保护功能:/ k. G7 j; X. Y
) s* I, _2 s) m' F$ I6 q以下涉及过流保护、短路保护的测试。( j5 `3 r. e5 f
7 g# F- L G; ~4 _2 v
4.3.1、过流保护及恒流特性
/ e- X1 B' l# f2 ~, S4 [% a9 Z9 i
8 d9 z( t; \. T2 C4.3.2、短路保护:" t* i1 W* Y" j1 I
3 s* p. g3 I3 `3 f
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。$ M+ W+ P, S# @& W2 J4 ?# t
9 j3 O" v# s [$ ~- X# _* `4 o
0 M+ L3 O! C' H4 D [$ L4.4、系统温升测试
" R9 ^$ Q8 P3 _- |. f5 p
4 d+ k" O) g7 K) z1 W6 L/ z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。5 X9 x0 N. E0 O2 ?# l1 m+ n4 O
# [6 {( T2 V1 |! `
5 [2 k8 n K2 \$ S1 m9 x测试样机及配套外壳
- v7 i3 v7 ?8 C7 Z4 K
7 | s- \5 {5 j/ `温升测试:
+ h; z9 B1 U& R F! o: e
7 k6 ?4 D+ z( q& ] c! r" W6 v6 Y& z4.5、系统延时时间测试:; O" _0 U2 v& d4 k- c1 h
! N8 q6 k# e- F
% c6 I! ^1 K9 C! a6 g9 w2 _
TON_DELAY @ AC100V,100% Load 3 ]* x, o f" o& [7 H0 c
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
" ^+ E: w7 u$ h4 J
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
3 z; E) U# o$ k8 X" S4 ~9 C: o* w! ?
THOLD_UP @ AC240V,100% Load 5 p3 \6 n& o% X, O4 Y# T9 ?
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load ) f4 a# o3 B! T* U# q: @
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load , y$ C; q( z* k6 O1 x' X9 P! y
4.6、动态测试:
+ K! ~4 d! W' z% w( V% |8 B& i- ?, t$ m0 e. N% ?/ e3 z
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。, j/ h) G* r$ G2 _+ A) g6 K$ k
! I' }8 L7 u0 ]& e6 R2 R
9 T( V$ `+ p% Y* ^& O/ x4 }% C# F% B
AC90V @ 5ms
' ]' ]$ i4 x, b. P' v) t
AC90V @ 10ms
4 U8 s* U0 o0 k4 I. a" q' T9 p" N
AC264V @ 5ms # `1 N$ C# X+ n" [! f' r. [6 w
AC264V @ 10ms " a- S$ j2 P/ b7 |; c
4.7、其它重要波形测试:/ K' J2 v1 K9 V, V. F& }
~, z& y1 L1 l
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:/ D: V( Y0 P+ ~* ~+ O( G; M
6 j* _, I' N0 Q' N* x
AC90/60Hz,100% load + J7 u+ j! r6 O4 X* q
AC115/60Hz,100% load
% i3 y; }' {% l0 g: U# j; n+ v
AC230/50Hz,100% Load * n: E5 B& ?$ W) P; ^4 K
AC264/50Hz,100% load
/ G, s7 u( q9 ~) b3 g7 ~
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 # `- X0 F# G) [5 |8 x
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
- u5 k9 k6 x/ R, Q9 u6 O3 H5、EMI 评估测试
9 W! _3 x3 z" z1 Q2 l9 L# k2 t9 C# `+ x2 ^
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
7 G) _% A5 J- [输出负载:功率电阻;# p8 D- P2 h* E
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
: x% U2 C+ T& J8 M" W( J9 V# W6 C8 j+ V) `2 B: o! Y3 m
AC115V/50Hz 传导L 相
: I3 v/ m* Y3 B: ^
AC115V/50Hz 传导N 相
2 B6 w( V( ]- S" L# M4 Z1 {1 E
AC230V/50Hz 传导L 相
) ~' j; }7 V8 y, R. O
AC230V/50Hz 传导N 相 9 O' F+ M: b" s" }: f& M1 k' l
AC115V/50Hz 辐射测试 5 ~1 X4 U- a- W( d: z
AC230V/50Hz 辐射测试 |