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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
4 ^- p6 f" R6 _+ e
4 @5 Y" O2 L! W% x& S# d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。/ K! c# m' f) Q
0 L2 Y9 I( G6 Y+ R7 {) h
接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!7 p1 F; `$ C" a+ S7 S" T

( |9 d! \3 M4 ?$ ?1、样机介绍9 o- R6 s* ]/ ?2 g  W5 Z# n7 j
: n  F8 E; Q6 a0 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。
8 Q* }+ \* J. _' E( j( s0 U! E
4 t+ o; n9 e  p1 R: M5 ?

' g  Z+ l( C6 u9 I
4 a5 n; g' j1 ~: X1 f/ O8 M0 _4 w
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图

, }' F" J( `: HCR6267SG
3 E* m/ g/ w1 N! O2 w3 T8 D8 v, a+ m* l8 o' _/ T
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。 " i$ ]1 X- k: N  ]

! g* n& c) h. Q4 e! }* U' UCR6267SG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 S: Q7 b& ]  K  c% v( }( A% h- ]3 D0 v7 u# D& e
芯片特性
% G% z/ I  e# B/ B8 l  ^. N
: M0 U; [# }# L, `# T9 Z2 K
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
8 @7 P0 _4 U6 e( @6 S& ~! t● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;# r, w3 G7 l) g+ x
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;3 v/ Z% N2 \* \' g" W
● 低功耗以及良好的负载动态特性;# K9 S! V' C% v2 r6 B5 t
● 具有良好的EMI 特性;
3 |* i% q8 j0 S$ J& P● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;: S$ v: c- C6 P: h7 J; k. a9 I
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
2 u5 d8 n* c8 D- N5 n● 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。# o  v; W6 k( ?4 B& N% ~
; C) z! H8 h5 D+ Z: A
基本应用9 q- Q2 a& G6 W5 I

' `/ [. j  @% x( s" b● 小功率电源适配器* q9 u2 }( ]* y: E3 A' R- d" _
3 V7 `1 P9 v% \/ h
● 蜂窝电话充电器
3 J9 }* B0 i' `* N+ ^$ B
" ]7 {, g/ C+ v" ?& W, A1 x8 ^$ e● 数码相机充电器4 X/ F; j; {1 F; }. U6 S5 Y
, {5 d% Q0 Q- b# `1 X( _: B( |0 R
● 电脑和服务器辅助电源
6 z! U  A( T8 T$ M& ~4 Z! |
9 N" k, m% ]9 [( \3 \● 替代线性调整器和RCC
1 p% D3 i# |" o6 `5 m* q
3 a* i3 `; T* L! j引脚分布
( O  I& P- F- g& H7 @+ p1 z/ L, _1 c, ]1 u
引脚描述
( V6 ]9 Z. t0 s( ^( a9 Q0 T
+ u+ Q2 c' d* i0 j
% S" O; D# Y# o8 F" H
典型应用
+ y5 t* H; P3 g3 d8 r( L: ?8 P
& h8 s, C2 B5 d; b% I8 H# K

; y& Q2 F( S, ~6 [1 h, x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。4 f1 M1 {0 K7 |4 k, `; f2 G

2 [+ h6 V; c" ?. E0 K# 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。7 K: n0 G2 U. x" u
) Y! V* d. n0 k9 a- C7 g4 H* {- X
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。
9 N' _  h  \$ z7 c, c& V: ^" k8 |9 Q
2、样机特性
' r% J1 J, T) h0 d; l6 z; {# n  R" S) J2 m/ f1 P& I' f: V" i; c
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! U" o: y& l% P& |/ P
, C* m" g/ S9 {& S! y
2.1、输入特性:
5 \  M/ E2 i* d# z8 R
+ s  ^0 h( J( o8 H5 N, {5 d, u

6 _: U0 c- e" {* `" U2.2、输出特性(PCB END):
% J% L8 l7 B, q% D
% e# E. h  t: E
2.3、整机参数:2 w9 T, r" M- t! o% Q* _
, ^$ p. ?, j" E5 o
2.4、保护功能测试:7 @% \, t5 }6 x2 N& X! a

# v4 r. h: Y% a8 {" d) [2.5、工作环境:
5 j1 b+ h4 m1 ?( F( ^1 ]. c3 \- r
: P* V- T. V: `8 r
2.6、测试仪器:! c% h( g$ E" C/ Q9 c* ^: n

* c2 ~& _" @3 |6 p3、样机结构信息
3 [0 p$ N- L  ~/ G; `  E0 N5 H
5 X0 x# L4 P4 ^, Q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。
2 U/ X, }6 j7 O( d% y  p4 G$ k. c8 P' O7 ]3 _3 {0 n$ E
3.1、电路原理图及BOM:
& X, [$ o* N1 ]9 B0 b5 y& P, b2 e9 `6 }' ~% \4 I  Z
3.1.1、原理图:4 U. D5 P+ u, U4 {: W0 s8 Q- w6 V1 }- }

; y1 Z. _$ @+ x
1 K) T% z9 u  Q/ \
3.1.2、元器件清单:7 d7 I" M0 ]' C& h5 ?1 q! `4 m! {

: u! J. C# P  R/ t( Q1 Q- z9 I& M* X
* D; F4 W" {$ G5 h9 D" I" y3 L
3.1.3、PCB 布局&布线:
: d, D/ A7 p, J- i4 f! |
0 r  |+ W8 [" z0 j: B1 y
PCB 顶层布局&布线

" V" {6 V% g2 C  s
PCB 底层布局&布线
: r# {& i) D" b1 Z
3.2、变压器绕制工艺:# L  E: t) `" P
; {3 N) P) d, _# \0 W2 U
3.2.1、电路示意图:
! r8 |. A9 }& X. j

/ x7 \* f0 f0 X2 u; Q' C3.2.2 规格参数:# ?; C7 _8 a( D2 K
2 z, Z% V; h# V# N; o3 P
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;% b; r- F2 m% F% n
2)材质:TDK PC40 或同等材质;. m; I* X. Q& h3 p
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;: W8 `3 d1 Q9 q5 K, {
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
7 N% Q" V8 g$ Z9 B* w6 N1 J3 J5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;5 w; P4 ~- L1 T% J6 I% j, Q9 n
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);3 t+ k9 j9 Q+ l- T
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);
4 w# @+ ]3 b/ {! D8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;4 i& s. b8 x+ E" K, {# e0 G
9)成品要求:浸凡立水;
8 r' {' n  W3 {
" Q- A- ?  |  s' m, [4 @' h% |3.2.3、变压器参数:! z3 P: y. z" F3 I
; e- j: u1 y2 f3 ^( P6 |

; k2 ]" ^! [  [- T" W) h4 c; z* a3.2.4、变压器结构示意图:+ n3 o& ^8 ^. D0 i% c2 k* @4 }

6 `2 s# h% i5 T9 X6 T/ o4、性能测评
$ H# b3 q! U% Z, P. Z( H7 c2 r' N6 @) u: u5 r
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。
% D; R# K- ~0 M
# B. A4 c6 z% x# ?. \) Y4.1、输入特性:
) t! I7 I4 @2 r# \: a' R8 ~* {( ^! R# s& t
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。. }4 ^) d% K+ s) P  A

5 g4 \+ h3 N* _0 P& _表1 待机功耗
3 a- }3 Q3 g6 }( p0 ^

/ K1 H# I4 C) A1 _+ K4 F表2 输出100%负载下的输入特性  g. D7 |; B! r2 ~0 k; |; p- B0 B

8 G  E# w$ V0 N5 Q表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
: f* Y4 H. q* P  T
: _- Y! ~9 i1 ?8 _8 z5 S
表4 效率测试(PCB END)2 @) Y4 X- M4 N7 U# y3 H& J0 A1 A2 _
1 k4 J7 G0 [  T3 i
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)+ e$ I- a1 \* P) H

( b0 f7 R( x; V4.2、输出特性:" W/ C# j9 I8 d0 `

0 m4 i  {' _. ]4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
, }- h' A& H3 l) Z  K9 E, @$ G, O5 S. [& n
& x& V: v( R4 v. V) d
4.2.2、输出恒流特性:
5 r$ s. P2 z4 u7 W9 X
; y' |, E  f) u+ j4 U8 h5 Y" o1 ]/ I  W
; A+ b- `% w4 a6 z+ q$ W8 j
4.2.3、输出电压纹波:
# k$ }9 @$ _9 G) ^; m  L% k9 n
$ C. `. A* {% k+ `- l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. w$ D" l/ j# P2 p+ i# F

3 }$ l# X! P2 N7 N

( e. t2 E2 s2 @( X7 U3 t
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
1 x. R+ j: ]6 H' r0 c
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

# S- R1 |- f' o
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
+ \9 y! k! B; _3 ?6 H6 q7 h/ K
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
, @& K( g4 ?8 O( f2 ]2 e
4.3、保护功能:5 @4 F, G9 b! W4 R" E
  o) v% V( Z* k$ \6 E
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
  m+ T( [& ^( k6 v9 P+ s; {/ p# j2 e7 ^& k
4.3.1、过流保护及恒流特性
* X1 e5 O. \7 d& @4 X0 |8 F( U5 O; r
, p- V2 K4 h: ^% E: W3 d$ Z
4.3.2、短路保护:0 c) o" E+ j6 a5 G9 D* [. q8 J

* H2 }( Y2 e' R8 _0 G1 z* F功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。+ c5 _2 ^+ K  K7 H! Q( ]
8 X/ n' E  K6 s8 Q- H
6 @( e$ t* E3 x; |
4.4、系统温升测试
$ j# a* e) @. L* w7 o6 D5 h( p- [/ b" E+ j) Z7 [) Q2 I
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。" h  ?% D& b) }, ]5 ?
0 H$ [  i: w. x! ^* W0 F

- j' E; B$ T* C
测试样机及配套外壳

1 f- g5 p. V: V! o7 ^, m- l6 I& G) A& X, @
温升测试:" X1 z' |+ L; v* u5 W% A& H3 W
" Y- `# Y3 D; {% {+ D( s
4.5、系统延时时间测试:6 g1 R0 n6 r; @$ q

* i; |$ B- [( F& c( y* F
: G  d4 @: i; u& Z
TON_DELAY @ AC100V,100% Load

: V3 |: R8 [; ^+ H) k# s# v
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

+ C1 y5 p/ S3 g, B( l
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
* X+ T6 U; U" Q
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
/ p. x+ Y5 o! A5 V9 {- ]
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
8 |. l' ~; L3 N: h, i
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load

: f0 ?1 h7 [) u- f4.6、动态测试:4 u1 W& F# o. r" K

" r! n7 A; v; W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。
" `! O+ I- f7 Y' h2 V$ B
5 }- f$ ?) |' }/ G% \$ E
$ Y5 x2 }( a" _& B* i
AC90V @ 5ms
3 V, s! D. ~& n$ X) x) y
AC90V @ 10ms

( s8 a2 T- B! V7 Z2 \$ v2 [
AC264V @ 5ms

9 p( D& e- u6 M) e$ ^
AC264V @ 10ms

  |7 s  R+ x3 q; s" ^4.7、其它重要波形测试:
" W& ?5 B: K* H1 B) [
9 n7 I! X4 Q' h8 q8 ADRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:; Z2 l$ H9 Z! }7 ?
0 G* I/ g8 O; m) P
AC90/60Hz,100% load
" ?. N; v3 F3 G# F. ^( W
AC115/60Hz,100% load
/ E4 i4 R( A7 ]0 i- E$ V
AC230/50Hz,100% Load
* U( u6 Z9 k6 Y8 Q: U/ L3 |% B6 }
AC264/50Hz,100% load

% e7 x' J2 c4 I
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
# p/ n% n! _0 q3 F5 r
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压

$ ]# ]; ~( R/ W# l- p5、EMI 评估测试5 _! ^- j' ]0 o  N! B
7 S! F0 }2 h% ?0 `$ ]1 y3 ~1 u5 G
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;9 |( |; b) o* l- s6 V5 k
输出负载:功率电阻;
+ R- X! ?( ~. }- a限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
# K6 f2 G( l) M  S3 ~0 Y3 W3 q6 v4 r
AC115V/50Hz 传导L 相

/ l; H$ V' B2 j5 _
AC115V/50Hz 传导N 相
3 Y& D1 a1 C. v4 C& }% b
AC230V/50Hz 传导L 相
6 ]% o- D& i; o# c  l
AC230V/50Hz 传导N 相
2 u5 w6 Y5 Q' Z2 }4 c. t* E
AC115V/50Hz 辐射测试
( d6 h+ O( s1 D
AC230V/50Hz 辐射测试

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