本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 * s: z) _' z; l
5 z6 _$ g9 [) D; W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。' @6 D1 ^6 o! ?- O
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接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
3 W5 N- B- ]3 ^; r! s- m5 w8 M0 _. Z2 j9 d2 i0 ]
1、样机介绍# t* W. l9 g4 [ y* g4 ]1 } @
6 }' R- @8 j: o6 R2 K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。
( \- E. F/ \ \* m7 Q) M& T( P# h% |
6 ^8 O% K a* [5 R* j& \
) u e2 o8 o# \* e% w' P# u% L
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 * l) o" L7 Q0 [& ^( _7 `
CR6267SG, ~ {0 S7 \0 U7 a8 c7 F: z
D* w5 w8 X7 n" L ~
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。
4 G g# [% c0 o9 [6 H$ Y+ Z) [
1 m+ L0 @& y2 hCR6267SG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 k* T. j9 a! ]3 o/ d/ F* n: A1 f
4 Z! _5 h U$ F- d. w' Q7 F7 h芯片特性
7 ^$ E) Q+ r) M# o1 F C( S. r. M# G
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关; Q' o% g- _9 E9 r$ Y* j9 ?1 C
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
4 Y- A$ K% {' u; k; m9 c● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;% j6 d" n; m4 F9 K! n5 r# m
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
0 l, K( p% W) K; [& U$ _! S● 具有良好的EMI 特性;; i3 ^# k( t; j* p
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
# F9 ~& A! E4 x● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;2 e! i0 P" w7 _& W e1 X
● 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。4 O0 o" H/ }1 q, h2 c
$ g/ `* r1 n& F! v- e2 `: m$ o基本应用
. ]' G1 S, _3 R$ x$ F2 ?$ {- i; e6 u+ V8 y+ q. T6 o
● 小功率电源适配器
9 a0 \/ W% O$ d0 `, w, J
/ @6 J8 ]# M5 ^' \7 H1 y9 H0 Z! @● 蜂窝电话充电器
. B/ C+ O- |- i) k
- s) G1 R, z( k6 s# n, H● 数码相机充电器
; M2 s* }: Q d( x* T) k q% X$ T/ R; F8 }1 u
● 电脑和服务器辅助电源
9 T" {. k+ j4 q/ C6 w8 h2 R6 A( w/ w$ c* {8 N* d
● 替代线性调整器和RCC
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引脚分布
5 u* G8 H" a9 z& I% Q- l. F0 ?
* A' X8 B9 P: Y- E8 Q+ c引脚描述
7 o8 |7 J: h1 I. |. e& v2 g7 y o; l! \# T: t/ P2 o0 M
* |, P5 ` ]+ D" R典型应用
6 F$ m% W8 n! X$ v# b" C( i
7 l% `- C: c6 k) Q ]2 O9 `
: z0 K& U& E% \( X2 j$ i$ B/ M# ~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。
, C' }+ L- t# \, S4 p+ z# K: @; ~, ~2 T' `! {+ q/ Z
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。
% c4 l% J% a. @0 R8 C7 F
1 p( ^8 U1 G. ]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。
: a, j' G8 W( | Y% K# a- B X7 x( n: h
2、样机特性1 S+ Q7 J+ S7 z' z( H2 }
2 _ Q, b9 ? S4 W" d0 Q, r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。
) M7 ]' _, \( U
$ S, S. C1 b' j5 z2.1、输入特性:
0 b/ V7 ~$ o, A) g0 ^7 @$ y% l! R
5 z) C/ P* K6 @ }" {! c2.2、输出特性(PCB END):8 o0 o+ c1 j' a H5 n+ c. d
6 x- R" W7 y5 D
2.3、整机参数:. w$ |# h% q; N% }
# C' w5 ? ^& ~/ F
2.4、保护功能测试:
! K- ?, t: f7 |( i4 B7 |# A( }1 l
2 P0 u' H7 I& ^/ }1 J2.5、工作环境:% w6 Y% i7 d5 m- q, r
3 z. N" [. p$ I* t: _) @) Y" v5 ?2.6、测试仪器:" j& l& S) U& s k( s' i( V& m
& K' Y$ C- C0 [9 X. E3、样机结构信息
0 W. H0 [9 J0 x/ o7 d/ E
6 G A& D# \5 Z! N* o3 s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。
7 y# p/ T0 S# }$ d+ |5 k g7 J C2 g, H. [" ^( K# l$ t
3.1、电路原理图及BOM:# _/ A2 V; g3 K& F! R) n
/ B4 `/ S6 p ^/ I3.1.1、原理图:0 B$ H) I5 O- ~( M9 X" k
4 S. t. k7 G2 ]& s; e
9 S5 O! I3 L' W2 I8 d3.1.2、元器件清单:
: d' E( Y+ Y" }" N8 W
: f$ O0 [5 q, @1 B2 a; X- f8 X1 t) J: ?+ f, H, @' F
3.1.3、PCB 布局&布线:, o" R- U9 L2 |" Q1 P6 ?: O
* e" Q6 I; T. x5 }6 ~. u' z
PCB 顶层布局&布线 `3 e/ u/ a* f4 C" n( Z
PCB 底层布局&布线
5 ?2 P* `4 h- N# m$ T! B3.2、变压器绕制工艺:
$ J% {0 n" o- c0 `6 x; X. T$ M" \! L
3.2.1、电路示意图:# N1 r7 B" o. S% z: z3 r3 r
q7 J7 g( g9 l- b, O& r3 Y3.2.2 规格参数:
/ }" Q& j- s1 O* |* o$ W& \! a; X. C# N; @; K
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
8 ?8 j/ r1 \& J" k/ s; T2)材质:TDK PC40 或同等材质;
) i2 _8 Y, y: F' @) g$ u3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;+ O) O0 A: x) A h# Y
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地1 c, c; w T/ `1 R% G& ^" [: l# x7 t7 X
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;3 @- v7 ^6 F+ F
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
( Q' \ f) Z1 V) k7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);; `; |5 q+ z6 G3 V
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;) {8 |6 O* @ c$ _/ `( }
9)成品要求:浸凡立水;' U d/ d2 Q% L/ T! [. ]. G1 Y
9 M6 t; [ g5 `7 t3.2.3、变压器参数:
% Q9 ?9 B5 x- M9 b3 B' ]. |* \0 l. u8 K! D0 k! p
% x# E3 \4 A. h3 i
3.2.4、变压器结构示意图:# L9 v$ N* e" y- e: K
: L2 }# l: s K4、性能测评! I, Y: ~$ ]$ w; L! I; X0 g. Z
2 N6 }" Y( ^ Q5 k" ~6 s- e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。0 w9 Y- B/ k. p9 d( o
, r8 H& O2 ~! b& O8 F& v
4.1、输入特性: }* g0 r7 x" i! X3 J
( l4 }6 {5 G7 \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。% W6 {( S# ?" x2 }
$ ^+ l% C4 t! ^8 M. i3 V表1 待机功耗
" c% n/ B6 I: ~0 ]6 O& l- y7 H2 H; K: g5 }7 A
表2 输出100%负载下的输入特性4 }/ o; |5 @! Z: V5 N0 ^, S
! K* P" u( e9 v7 |; H- |% W
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
' Q2 ?1 i' V% D, `5 W7 F0 o' b0 Y, [* ]
表4 效率测试(PCB END)
9 e- d# L% v' I' b" E) N5 o, |9 R2 d1 B3 K
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
; Q" n% R B+ H4 \0 ?( [% O6 `" k9 F \7 w1 J6 I
4.2、输出特性:& h' \3 r: u! y+ D# @
) T% Q, ~% Z& J& `( r8 z: u: r: m
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)7 q6 [2 ]' M+ z% b, N
' ?& d: S( D! Y" {/ n
/ a. A* Q6 Q% B y. i9 t* D" a4.2.2、输出恒流特性:( ^8 k0 y* ?' P# j4 s& W0 F8 p
! z& V- B' v- m; M$ B2 m1 f* e( j( g
7 v; P2 Z- K. G4.2.3、输出电压纹波:
1 o0 I0 m; z9 E7 s; _. ~: `. Z% c- 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。
( a; y0 @- G* @3 l' g) p3 W y, q
- N. x) g7 W0 u/ g, F" ~' X1 }
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
+ I& t! O9 V; X" M2 C
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load ! `# }# D. G h5 }2 s. K
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
" N' m7 q% y- T3 C- O* s
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load 1 F+ U/ | ]- H
4.3、保护功能:
) w3 o& ?0 I- a4 X% R) n$ ?0 B* V( v9 y
以下涉及过流保护、短路保护的测试。6 H- g5 Y2 v2 f6 J4 N' |( g: R$ w
; Y* M# P% L9 N5 ^0 V4 V2 B8 q0 D
4.3.1、过流保护及恒流特性, T' N% }0 z0 J$ R! n0 g4 Z, B
# A# ~& f$ u i0 ]
7 G/ _* N+ ]7 ~3 a7 H2 n# a4.3.2、短路保护:# ~5 r+ h4 Q* M. |
, n" b4 g- g+ B& s% \
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。& L- v3 O- j Y8 R A3 C4 G! J
7 b8 _8 g3 g) H6 s
- Z9 r- T4 \5 z* ~& x. Z0 l, L4.4、系统温升测试
9 Y* Z% L1 n4 w- j. p
`2 k+ c6 P$ M) a: F! g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。
1 j+ B& u& n: U% a; ]: F6 y1 [- _* d$ S
. ^$ e' Z/ R1 |: L0 ^9 j- l2 _0 q# q
测试样机及配套外壳
1 Y/ R6 }3 U4 r# k( Y$ v2 u0 J; w; d" o! k" N
温升测试:1 I* X) w' P. e
4 L! ~4 i+ S9 G- d% ]/ M2 q) @/ E
4.5、系统延时时间测试:2 r+ D9 C) H) i8 }
) a- m. y+ G# r; ?' R 0 Q# u% W; l& t+ a5 F0 F& a
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
9 v# t( G' l/ G2 {; l7 ~% p, h* \' s
TON_DELAY @ AC240V,100% Load ( P* u5 i8 ]4 X3 K1 N% X
THOLD_UP @ AC100V,100% Load $ m0 s" Y7 I& x" Q7 h. ?
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
5 O1 z) E. {* {0 r6 ?
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
! t- ^2 Z" z! N
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load
$ c2 N4 z# U0 T+ O4.6、动态测试:
8 i6 f% V/ m2 y6 M a3 p+ b0 _$ r7 E0 ?( W* o2 E6 e
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。$ ?$ q6 Y0 {0 p
" p# n7 K( }, d, Z; V/ R* J
% |; s" r* X+ n' I, [) B. [3 f+ e
AC90V @ 5ms + \* b/ m2 H4 t3 w( Z) g; D
AC90V @ 10ms $ ^) z+ ]- k& ?" }' G3 N }
AC264V @ 5ms
! l4 J% w2 S' D& X6 r
AC264V @ 10ms
* I8 t+ v. C g; C/ s. p/ q* J. Z4.7、其它重要波形测试:+ M* x' S, I4 a0 X
' R$ a5 r# E$ h1 v$ d4 RDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:- t- I; T F% m# F* L
/ ^+ o! n. ]& |: q
AC90/60Hz,100% load
: \. D3 J$ M9 Z
AC115/60Hz,100% load : b& y7 @* c; d% g9 Y
AC230/50Hz,100% Load 5 f: h. ^6 A6 t0 I; ?! T
AC264/50Hz,100% load
& K. h. F7 ?2 [ q/ a Q- [' j
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 ( G% l' a l% ]6 W+ y7 w
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
' z, q7 ]3 S9 z+ s& }. v3 C$ u5 R! x5、EMI 评估测试
2 |7 q* y( g ^+ k. c* V% ^9 K+ i" T7 p9 D9 l$ Z" r7 t1 L
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
( k+ e4 h+ {: r' ]0 E6 o% a- O输出负载:功率电阻;
# }) s6 p; G$ g限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)+ I- O! O g4 Z3 r
. F7 v! P9 L$ G
AC115V/50Hz 传导L 相
$ q% b" |6 W! @$ \5 L6 N4 v$ a
AC115V/50Hz 传导N 相
* Y( T; P3 P* K$ c
AC230V/50Hz 传导L 相
5 N: H( w; b: P6 ^% d. p8 W; Z
AC230V/50Hz 传导N 相
& o4 N4 O7 [0 w
AC115V/50Hz 辐射测试
& m$ O3 a) V) S6 [* P% @+ R
AC230V/50Hz 辐射测试 |