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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 R  N9 {: `: r! {' M0 h
* @" n; n- m# o' |5 X- z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。
# D: `- h" \) R+ g) ^
# O- V4 Y! H" v" a& Z接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!% U$ N* M2 q! c1 ~

2 x% Z9 u$ B( X$ _# E4 D6 D+ U; l4 V1、样机介绍
9 c/ g/ [7 R1 u8 R
* A! N: f* B* E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。; B9 r: X! M) D

4 T( }* p8 S/ L2 I% w* W% O2 z

5 c0 C5 P( z# T7 |% W3 ~& r
0 Q! ], k- x. q( b4 N  @4 u, G
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图

" g. O+ _5 C3 x6 Z1 NCR6267SG
0 M2 n) Y1 j- V& a) M7 Z
( e% ?$ ?# Q9 i1 y1 Q- K* fCR6267SG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。
" b9 b% O0 }% y! L, G9 X% m! g* {) S  [$ p/ i# N
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。8 @2 U7 b* U1 d2 G) \

  ~7 x" R* ?6 S' T" }芯片特性
  e5 n5 N) ]5 f  w2 T

# y/ k& ^; k5 ^6 V2 \* `. f● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
$ I4 h. E1 N% H● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
+ F+ ^, F, N$ W$ d7 v( A● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;$ f8 S; x9 n4 K$ M" W# Y
● 低功耗以及良好的负载动态特性;, |" a. G7 ^: b) {1 w
● 具有良好的EMI 特性;
7 g2 C# }: [" J4 n; H● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
" q& o. Y1 g  h9 _● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
# X( P+ \; p* b- ]$ K: |0 L● 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。/ K5 r. z1 |. Z6 ^9 ]

; J6 j" Y5 g" R6 S0 f' Z基本应用3 h+ h. }" K$ P; W

  C! J; e; X: K6 n, o8 P- ]- [● 小功率电源适配器
& X) S8 O" x6 k" ]8 u7 t4 b! j$ c
4 Y/ j& X5 N) \' n; G6 B● 蜂窝电话充电器& Y# i% F2 h0 d" R9 J# [1 d7 C
% _9 t: b, N1 S( u& {2 O  ?2 v
● 数码相机充电器
" R# l5 ^, s7 \" T( Z
7 W2 B4 K6 M+ n+ k. _+ Q% b$ z8 A: U● 电脑和服务器辅助电源/ Y+ T% J. S+ h1 k+ g: f
+ E$ O9 X# _" h3 N
● 替代线性调整器和RCC
2 m, k; `& f0 x; w0 {: |7 w9 e
. T: [! _* z0 H引脚分布
& G/ }7 s" ^3 r
; i$ Z8 O( i! H9 j  ^6 v
引脚描述
: ^0 f; E) Y% w* ~
% o+ l) `1 Z8 a9 ~
. X2 F  J7 v2 T( s' g. x% ^
典型应用
! n4 M6 y# R  u) A& ]* s) \6 Z1 b; V+ m  ^
( J/ T# r7 N1 D: O' [  O! z
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。" O9 ]  ~; t9 F5 Y( L  \, r+ W

% n( r4 ^* f* t0 ?5 T; c/ x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。
; ]( z7 E( _' ]$ x& i( {% A9 E% u% K0 J2 B* k; W0 _( E
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。
% T* C1 B0 E9 h6 v) {4 G1 y- v3 o8 Q
6 k( y( X' V6 \. J3 z2、样机特性
$ o7 R% E( ^8 D2 O5 }& d6 B! v3 B. h
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。8 j8 I* _3 q" L5 C* R# j; K/ y- s" ?
- \, O+ ]; }, q# Z) w
2.1、输入特性:& \  c" I" N; P$ C

! B5 K: ^9 ^+ T( Z% L2 T
2 S  c9 G( w& \% A  e$ f$ s2.2、输出特性(PCB END):
2 X" z: |1 _6 o! e8 ?

( U5 R* K/ }8 p2.3、整机参数:
& n# y6 Q. o1 M. C+ @

2 a2 ]+ y8 s" r4 @" a$ N2.4、保护功能测试:
' p" a* q+ r* Q. d

4 g! s- P2 Z& K2.5、工作环境:
4 L- }* R# L) N* }, g
0 V+ D1 u# A1 \9 c* t0 ^  ]
2.6、测试仪器:
2 p  b) Y4 U. s% [& k

7 o. N$ c4 K' u3、样机结构信息, ^  F: {* u0 k3 Y$ P6 T) r
0 a+ `( q' C) U5 ~5 O
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。) n  ~  b# B, X
* s# m& T- x8 K. t
3.1、电路原理图及BOM:
+ C& n' J, ~, c% n9 A0 {; U  t# S& [0 Z! i/ \% x$ Z# ^  t
3.1.1、原理图:
4 U+ j) m; w9 z2 B' C% t8 L0 S7 t: i* m) q8 z

2 W1 k: U. L# k; d1 s  u3.1.2、元器件清单:- B. X0 a% K. a% z% a* w

  ], B3 J& d) k+ ~) G/ H

0 {  t! Y4 P/ C7 F) B3.1.3、PCB 布局&布线:
0 A6 e/ a! M3 S( ^" C
  t+ o% j5 y. H% c
PCB 顶层布局&布线
( p2 ~+ _- `3 F. @
PCB 底层布局&布线

' V, N0 H+ w* N" [( C3.2、变压器绕制工艺:
; D& P( c) u- R+ D# }* P+ C: Q# z" u6 X3 |9 N
3.2.1、电路示意图:
1 I8 ^* q8 t( S! p& u: {& g
, H" Y3 j, }5 p( l0 s
3.2.2 规格参数:* A( H# w8 R# V, I1 o0 x( M
& V9 k/ c0 D, D) U3 W2 d0 c
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;* |+ f( M3 y9 A& \- q5 e1 Q
2)材质:TDK PC40 或同等材质;
6 \/ u! |7 G5 K* r9 X3 @' y0 P4 Y3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
, N* p+ u% M& B; W  V' t& Q4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地, `1 M+ _( c" }, i
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;* K- u$ D$ k; C8 k$ i2 j+ y$ t
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);4 D% C2 n$ N. f4 D
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);
- ?, T8 R5 o0 ~2 `8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;# r* I+ H: Q( s  Y  O- U+ @9 a7 D
9)成品要求:浸凡立水;
: L; m+ S. i% u/ Z) x& d. T* t0 _0 I5 S1 ~& u8 T2 o( i1 o
3.2.3、变压器参数:: E5 t1 X- c1 I

& j* N8 u1 L" E+ }
% q! U# Z8 L- o
3.2.4、变压器结构示意图:
9 M1 ?' g( [( k( M8 V
6 m0 U/ B5 k7 H) v$ `9 Y# i. w
4、性能测评
$ s4 h2 T. A( q
) S; s) I2 x* }/ U7 i, e& N0 k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。8 |' M1 _5 w9 n" |  d( n- b. ^- A4 O

) _/ @- m4 [$ M8 u; N! h% X% ~4.1、输入特性:
3 A% f' q$ N3 m9 e( t
4 l! w8 g) ?/ u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。
* t" O1 L; l& M1 \6 H; m; D8 T' F$ a3 e: K' P' B" p
表1 待机功耗
8 [! X  n0 i/ V9 Q; a
5 N$ L) D/ F' j; q) V" `
表2 输出100%负载下的输入特性/ j6 z& X2 I, h  i# S" _3 q
. q) U$ {" k8 y+ h
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)7 h0 k( L5 H4 |0 |5 P( `

# b7 p2 N( s& h) a7 l! a$ ?$ w9 p表4 效率测试(PCB END)6 W: M+ Y) ]/ @7 n" j# G, d7 C

$ h6 [6 ?; t: g表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)- j& Z! P& t- H  K( {
$ Z1 r# A% {7 P- w7 S
4.2、输出特性:2 q' @* P2 k) @) C& y; W

* X3 ^( a4 X9 Y( R5 F4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
; e; W0 q7 u! t- V! [: G
' r$ k# |& `# [/ A( R' V: d
% g* k( c- o4 Z4 _; P4 Z
4.2.2、输出恒流特性:
0 i5 V" P4 @6 m- N" K; E! \
. C6 C! ^$ P9 I. q0 V
% [+ ]8 U) e4 n, _. S: d
4.2.3、输出电压纹波:
- S& }2 d" `! L* u
: [; f' E9 `: D. Q! ^% C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。
5 K' D1 p# }* q: n& u3 M4 d2 I4 U
/ X3 v+ ^0 ^  T% z* j

; n4 y+ ]+ E) Y; J
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
1 N! o9 t$ N% F% q7 Z& ?
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

! E" O( z* C$ t) ~. j5 \* W, m
R&N @ AC264V/60Hz,No Load

" X& ~( m' W9 r  V
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
; s; T& g0 `" K/ L* {
4.3、保护功能:
2 B9 x+ z0 q6 Q3 v& Y9 @/ U5 O' Q5 k% O3 l% c2 F
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 U9 d5 v1 F  w  U  D  ?
6 X8 S$ |& W6 p- X/ @1 s; R4 _4.3.1、过流保护及恒流特性
4 H6 v1 W; r# M  D
' Z% i# H6 ?, z) z+ H& V+ y

/ `6 `  Z5 j; W4.3.2、短路保护:
4 A; d$ l. _3 [9 F8 @  V4 Y
' b; }% [3 R  U( w4 h3 |功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。( s! }+ d; e) a! W1 p9 D3 o

& i* I* R) B% @& C/ i  C  T: ~1 Q
9 A) F2 T' F: U; P3 E$ W& g% D
4.4、系统温升测试& R9 M) M8 j) J
9 D) }# n- L* Z' q3 L
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。
' @) R! P$ x1 D& O; t* a, ~9 C! O3 V0 b* m+ }% E* H( _7 ?' U
8 j! m. O  g. d4 x2 w8 {2 y' p
测试样机及配套外壳
: e6 W  A$ r8 m' i$ Y% U

: G8 D1 q' v" [. G' @3 E0 }温升测试:
2 _- n  \- g  G: S* J( Q

9 M  x  L2 l1 v& a2 l. t2 Q; G4.5、系统延时时间测试:  Z- v' B: C- X* I' ], M; L

: w' K5 y! ?2 ^$ n5 S
$ Y% C4 V' C3 k4 v* W# Y
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
( ?( q$ J- \# L/ J5 ?- _
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

7 o/ j" \  U% p* t* t: `
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
- P0 L% V$ H2 J1 x, o
THOLD_UP @ AC240V,100% Load

: Y8 c% j: z7 K3 y) X
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
$ [2 q: _6 v5 w' G4 t1 K; H/ I
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load

0 H6 T1 _6 ^5 b* _; }( h( S3 c4.6、动态测试:; e" K6 P5 S& {" j

* S  |* C, k! F8 [8 Q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。0 s8 {0 z2 l8 |; C7 L' Y

3 J9 o( Z# e. L7 i7 t

: }$ _6 Q3 y2 T+ q
AC90V @ 5ms
' E$ l9 t3 ^  A5 j, a5 Q9 X
AC90V @ 10ms
9 y  a& q  u+ _, O* M6 M
AC264V @ 5ms

9 |: Z' [& o( N/ H- b% k6 |. }
AC264V @ 10ms
: i. B7 n6 L  w5 b- n  M
4.7、其它重要波形测试:
- r; k  g4 V# D' }( H9 R
4 L- m. T$ w: |DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
" U! |1 K' k; G# L* m+ P4 E
7 `( A# I! ~  Q7 ~! ]2 ^0 i
AC90/60Hz,100% load

1 Z( j$ ^  s) a9 h+ h
AC115/60Hz,100% load
7 p  s. ]% s' p( c7 Q
AC230/50Hz,100% Load

. [  ~1 o9 o- `
AC264/50Hz,100% load

" _6 n4 r- s  W) I% n) V2 n+ s
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
5 ]2 V/ r1 z5 k6 L
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压

/ o# W; E* O& E. y% Q' c* |5、EMI 评估测试
" m+ x8 _$ `% V6 z# {# G
% K" N) B" I0 K" _2 [2 D测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
3 [8 ]" D8 C! a2 q; c输出负载:功率电阻;& n1 C+ ?3 |% k* E% W6 J( a: Y
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)% J0 _9 B  d- |5 ]

. b/ ?) n- B6 X: V  f
AC115V/50Hz 传导L 相

: j! }' P$ l4 H  c# l2 K; u- E; z
AC115V/50Hz 传导N 相
+ v  s, ^9 s8 T( V+ e! ]2 m! y
AC230V/50Hz 传导L 相

1 p& \1 ?) o1 c1 y* N
AC230V/50Hz 传导N 相

$ J$ {( S9 `, h' _
AC115V/50Hz 辐射测试
& I  G7 S; {3 _) j
AC230V/50Hz 辐射测试

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