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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 7 U& ?  l  }/ Z# p3 s6 B

. o" S9 I& r/ ?9 A4 `; o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。
& }) ?8 g5 }# b
' s; s: a6 s9 V$ E1 H$ p; w" U1 k接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
5 Z, j- T2 h1 t& k) y( r7 s$ n
) h6 p5 H: o$ W# f! i1、样机介绍
  A: D# n$ [+ P& i! k  K. F  }0 |8 F* e' |+ X1 {' M, i5 m9 f; G
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。3 M. M5 ?7 n0 `  z; A
5 X" w3 z, {& p+ X. R
. c. m! @. g2 y) l

2 {8 E9 ~( R$ G
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
7 Z. r8 `( l9 u5 a5 H# \
CR6267SG7 w7 w1 E$ Q! F: r  C. o4 C
7 B8 N  U8 r4 v# j/ r
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。 : u" `  N: U! r* O' Z% w. l
, }& x; C. Y0 @9 }- e4 ^# r
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。
- u9 `  k6 x5 |' ~: A
" ^$ m2 F) {$ w: J; o) n+ _  i芯片特性
* c/ L9 o( H) l& I  T6 k9 _

2 M) E9 ]* K/ d7 v● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;: z  _* G$ Q" b* l8 J% t" B0 v
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;& H- k! }# v6 Q$ U
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
! i2 V0 ~) S# y& B9 U5 V$ u● 低功耗以及良好的负载动态特性;
( o5 A7 j9 t3 k, Y4 q6 K* @● 具有良好的EMI 特性;
2 V. [5 Y" H: J8 a. f● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;- e# Y4 k/ Q& O$ T
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
8 ~/ C8 t8 K5 I4 Y3 i● 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。
+ x  x  t; Y2 n$ J: L8 A3 c3 [3 Q( |+ P' E% O% f
基本应用
" j3 }* B4 f% G, {0 N3 N" s  J* E5 Q! m9 F" }; ~
● 小功率电源适配器
; Y+ V& B  y" }3 P3 M# y) ^- s1 }* F) Z) A, F* n: ~
● 蜂窝电话充电器$ P& y, }( ?" V3 J8 C) R- r

  D$ w5 H* e; S  V# v0 _* h7 d● 数码相机充电器
" |  v' l3 R( U4 e! L3 d+ {+ U( R  V0 |1 @1 D% T
● 电脑和服务器辅助电源+ b. D" o8 {: k. k

# f: ~+ D$ q4 U● 替代线性调整器和RCC  R# X6 c: C6 q0 ?2 ~7 ^$ v) V2 ?
; z6 R6 r8 E, Z  [9 t: |' u
引脚分布
6 d( v+ \' F% B* e6 o+ N) y- @: Z8 h
引脚描述
* P) b% f* r3 r5 f2 m, |& l4 W# h" w2 R5 t# p6 o# `% v" g

. O) c& O0 s  F6 R典型应用
* W& @  E* t7 z) q' Z+ Q) c- V
. h/ e; c$ d1 A0 g
# R, s! W7 c( y5 N1 `3 \2 c" D
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. `9 C9 |: L
2 T8 C: b8 x; h7 \! \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。
9 |3 a3 L1 R. Z0 p7 ~/ l2 |5 ^1 Y2 x8 \. D+ l  b
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。
$ C5 }7 ~) B3 w: ?. g3 s5 |, p' z4 i4 m! W' E4 |
2、样机特性
. p8 j, E! e1 d. U
) r3 P) X5 G  D: b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。
- B% S4 [$ A4 ~7 I+ N/ L# S8 R; J7 j0 r
2.1、输入特性:5 D& ^( R$ y# I
- b# ?. T: \) D% U. _( E

2 ~3 c4 Z5 g0 p& G& g2.2、输出特性(PCB END):3 O3 m" s, P9 c: Z! @/ I1 k

9 F* x8 w9 j/ X7 o/ O0 r: |; `5 H6 n% Z  Q2.3、整机参数:
: _3 Y3 }; I6 R2 K2 q$ b4 i! ~& _( `1 d
) t9 d1 Y6 [3 k0 w( q5 ^1 _# A0 c
2.4、保护功能测试:
* Q$ E: O; T" r7 [! L
2 Z5 Q5 J& A+ P3 Z% j/ P
2.5、工作环境:
8 Q$ w3 A/ h3 m$ \4 k' O: L

- W& C3 N% m3 a0 f/ f: z7 o$ [2.6、测试仪器:
* w, a) J$ C2 V* ?% h$ [& `* s  m

* H; i/ p) S4 T: T3 z3、样机结构信息
5 o3 \+ q6 ]/ W! k. d4 g! @
; ?$ x+ Q8 z6 p' j* y' Y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 m+ H: o. \. s) F* a) V

) Q; A) e) Q3 L: r: `1 M2 c2 }3.1、电路原理图及BOM:
7 C7 `; k# W4 x& n/ D+ ~* m' b
) r4 L' M8 O( {+ d3.1.1、原理图:
$ t0 B% V8 `9 o, ~2 N  ~
# d. t. {1 u4 i! S. x

. X( P- _- [7 h8 G3.1.2、元器件清单:
! g1 c6 z7 s- k$ l+ @2 ]! |4 U1 ?3 Z8 y

( g# G/ }: I2 i- Y/ B& ~3.1.3、PCB 布局&布线:  B" p. k! g! V2 R
! F9 T8 K- Y  ]/ B+ ?; ^
PCB 顶层布局&布线
4 w( y, t( b- ^0 r
PCB 底层布局&布线

7 N& c3 ^3 x2 Q1 S3.2、变压器绕制工艺:
$ m$ K( J# R6 ~: Y( A1 |, q9 L$ O  L  z) p3 P/ f0 x
3.2.1、电路示意图:
% y* w4 `7 y# ]. C# `1 S+ P4 i( A: l( k3 B

  `9 \9 s7 Q# i, l" c; C3.2.2 规格参数:( K. B4 U, D/ V4 x

, ^% B5 ]$ o7 W7 x1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;5 s; Q" I6 ^) E2 N6 w( V
2)材质:TDK PC40 或同等材质;# m( p3 F2 S& Q6 R1 O
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
- F/ _9 N( r5 n) v8 q4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地) a0 I- J' Q" I  B
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;- U& W& V8 F% [" a
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);4 |- b$ l$ N& O
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 e7 i8 o+ T* l2 v8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;9 V6 q  g0 Q( w# G* E
9)成品要求:浸凡立水;
% q3 v3 }  i1 {2 ~
4 g2 D: I. l, |0 h% B( a3.2.3、变压器参数:5 ^' R2 {8 L8 t- q, A0 @- [

- [0 q" Z* p$ H9 c$ ~
" a5 w7 T% R$ Q- Y6 A" t0 O! ~
3.2.4、变压器结构示意图:
! U* Z4 Z% B% x* M
, {8 q# |6 @' A1 S
4、性能测评* E9 d  Y$ Z  Q# C8 D
* C$ `% e- V6 `# z
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。! m2 G( P) S* c, P. @
) x$ i9 X+ N) M/ x
4.1、输入特性:
) u3 p2 f# z: X5 Z/ x
' H" X' _2 l7 b% a" p1 \! 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。
! F: g0 d. c; g5 M$ ~" [# J0 c. ]
( e3 D: B3 n( I4 s9 H表1 待机功耗# R0 }7 c7 f0 [( M! |5 a

% p2 ], w8 X: a* Q3 T表2 输出100%负载下的输入特性
; y9 H! V6 m' e3 e. [( p+ Z
! J6 l+ i# P7 s( e; @
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)+ J% u3 p5 y3 F% N9 x
% }+ G7 ?0 B8 n7 C; K6 J* l0 c2 g1 X/ {0 m
表4 效率测试(PCB END)& A" x' L7 {: V" y9 L$ C2 q

8 Z" j- _  b- z7 g( N: j/ S表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)( b- v: ?8 m: W9 w  H. m

3 W! S7 B, n3 `4.2、输出特性:
+ m$ Q- K9 I8 r
& L4 Z2 o: w2 W( J8 E( @4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable); B5 t; i% U5 J

8 C9 t' {6 }/ e( u) p
0 K, f% I1 A: p
4.2.2、输出恒流特性:
$ W: h* i  N+ h* U1 E$ P6 \! [3 o1 }0 p
0 }% B) c; A' I6 x: s
4.2.3、输出电压纹波:
! L: i, O# E3 c& _+ l& z  \4 r$ E+ o0 f0 O( V( Z
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。8 u& x3 e, F/ W$ x& _: a
+ j8 f4 ]; E+ V* V6 x3 P; `4 S

8 M, H9 v) j7 I4 S. v5 \
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
. q" {* o' r* @, \' x+ }
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
" p6 B, M$ J3 I& u7 {( X2 i' D
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
; @" a4 \! y5 s6 V7 r4 A$ p
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
) h: M4 _, E+ `9 _" ^
4.3、保护功能:
& p/ @7 J; n# \, m0 u
9 E3 J# @& T8 H2 _以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" K! U; v! ~/ m' u2 m* ?
, u. ^$ [9 a1 p) ~! d: Y1 U4.3.1、过流保护及恒流特性$ e& I/ X$ \- e- L5 x( s% Z+ A

" r0 @9 c( Y- C. u" h
' r3 I% w& J) u
4.3.2、短路保护:
6 w: m7 w8 h( _% V* P/ a' `" @& G/ A+ b  R+ g- \6 S: h1 y
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。& F8 K' }$ {4 r/ p- L
: ?: Q% j9 v2 ~: P0 x* B
8 X6 b- `; N1 Q0 k2 J$ M  v7 H8 [
4.4、系统温升测试
/ R  p/ r/ c0 u6 w1 l; }- D! X1 n& [% B6 p8 C& h; {/ f3 j
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。' y5 \" c9 I; P& A
" L9 K) c7 ^1 v4 }

, c& c/ f( G: `6 b$ `# m
测试样机及配套外壳

1 _- l* A! |9 o$ E
. E1 Q: u6 i( s" R: [. S, s温升测试:. J  [3 i  `- M- Z7 u7 ]) R
# o) O2 e9 n2 s( H# j: a
4.5、系统延时时间测试:+ q% [5 D& p2 @5 S3 z+ N

- A' \+ t$ z2 u" g' T+ m$ e

) }* n$ T  k, m9 |7 ]
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
- U- a! ?) E1 ?2 `1 W
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

6 @4 M- O  m9 P8 t8 v$ f
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
* f0 }& ?7 K3 a5 x0 r4 f! @; w
THOLD_UP @ AC240V,100% Load

% S4 I2 b, F+ a7 M$ N* q* w6 U( I
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
$ x$ O2 o5 V* b$ D
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load

7 Q& X1 `' Q; \; [6 g4.6、动态测试:7 E! ^- f2 z% D2 ?: y
* T. ^$ `3 l% t7 d
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。" p. b# x- h: N3 X3 Q6 Q5 [
3 g2 r* R5 g8 B: t
% R2 ?$ ~% T: q) F
AC90V @ 5ms

" ?. C3 k# L" @- u/ N4 G7 I9 p: v+ _
AC90V @ 10ms

" k! R! w+ {) l# O! X! S1 O7 Z
AC264V @ 5ms
3 F2 Q0 Y! w: G1 k+ T% l) L- D
AC264V @ 10ms
  Q: Y* g) f  w( o, u8 Z
4.7、其它重要波形测试:
+ S& M7 s# N0 {6 M* ~7 `- g- D9 P
- [3 u0 @$ G. w# I( r& {6 IDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
. B, K1 B, H* t, J; F% k
8 Z6 G+ y$ f6 g! n
AC90/60Hz,100% load
. _* D5 L. |! R! x
AC115/60Hz,100% load

! @. X# \/ A/ B3 [* G6 |2 s
AC230/50Hz,100% Load
8 e4 H  T/ @9 K! `
AC264/50Hz,100% load

* e8 w! k5 s9 ?" \
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压

( I7 I/ g! m% L8 a% c
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
  v! Y" R( c4 A0 i0 s- K5 V: @
5、EMI 评估测试2 ?4 l, W3 I3 e! S
0 j/ s; }4 I  s7 |/ t8 H
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
, g8 s4 Z! w! w& `. y输出负载:功率电阻;
5 ?: e5 H$ P3 O  l5 [6 K限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)$ g; E  |- q6 U3 ~
& l. @( @$ h" D7 i" z
AC115V/50Hz 传导L 相

6 m  |! ^. t& `5 u! x% \. f, V
AC115V/50Hz 传导N 相

# A- [* A% L7 t/ G
AC230V/50Hz 传导L 相

  ^; o6 m/ u1 w
AC230V/50Hz 传导N 相

! X* ?: J# D9 f0 x0 g; [0 g
AC115V/50Hz 辐射测试

- i* @( B) o$ P* d& {! K* S
AC230V/50Hz 辐射测试

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