本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 $ T+ a9 K+ g* h, D! m0 y) a
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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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3 p( t$ U; _8 |3 R! v& j% Z接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!. d" D/ g( i' t) f" k% y% [
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1、样机介绍 D _9 o! k1 ~$ h+ Q k
' a& f* i* b- W& l 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。
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7 h/ Q7 x# Y9 ~2 c5 @6 w4 d0 C2 l1 ]6 q
+ ] N, z% y8 B& H
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
1 O+ c, G, I2 y. JCR6267SG6 X+ U% r" J; O' B7 o0 [
- s, S2 R( L& H- p8 r; x! X: jCR6267SG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。
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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。
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! I+ u, g# x. D5 I( P4 C芯片特性" Q1 v# S, P' g3 {& R& y2 B
6 ~6 L" Q. v- M: M# U( d● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;0 ~, Q$ ^6 g0 P0 O1 u
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
9 A* Q, {( n% k- d2 B( C$ V● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
@0 R) q* p' b% ^% L8 G8 [- b● 低功耗以及良好的负载动态特性;
' O9 Y& a; b: |5 W9 \9 F+ G● 具有良好的EMI 特性;3 g$ P6 o. t( |6 B- w
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
1 g. S9 X$ ?3 G% W1 u- O3 r0 z● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;3 G; d& n0 m6 e! a! U" I& \1 A
● 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1 w+ L1 T, q; E0 | I
; K; G% {. _* V9 C$ n) N
● 小功率电源适配器
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● 蜂窝电话充电器
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● 数码相机充电器* B. i& I1 E, N- g$ ^ \: @
: E8 {: | T& x7 h8 |
● 电脑和服务器辅助电源6 F5 X3 O1 ^* c: [
. ` x6 {0 \7 P● 替代线性调整器和RCC3 D, ^) h% n/ _
' v! k) F4 W8 t& r4 }引脚分布
j2 }" y m E+ z/ P5 u h' G
" [, B g3 K& d: F/ U! O引脚描述+ O& ^0 u1 S% d \
6 C, u+ a" N4 i; w
, h% Y; S( J$ P5 B: ~# F
典型应用
* I) {& q i5 _2 u- \# T8 x6 E& x/ j, l+ p$ m2 N/ H, K
( t- h# n* {9 n4 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。
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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。) `& A5 B: @! S$ O, y0 p( ]$ x. @
5 ^& m( T P7 j% |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。
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2、样机特性
' e6 Q: O e, X7 R0 B2 Y/ O8 ?. F; G2 B& x
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。
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& H3 v8 ]8 M. G% L2.1、输入特性:
, x1 {1 e7 x: s' b1 H4 _) `: o! Q4 {7 s8 e( u
* ~5 B) p e: z4 Q2.2、输出特性(PCB END):& x9 n1 p! t) T$ w3 a, x/ R& O8 d) x$ h
8 w% h& U S6 a; l8 d& t2.3、整机参数:. |) g0 x% {5 Y, ?" f- H# [- |0 z
# a* ?* a3 t( o) N
2.4、保护功能测试:
: ?" ]2 Y# f1 T! P9 N0 D& C* C" j
2.5、工作环境:$ m5 v+ T( c# ]$ I; {
0 b e- X' K5 [2.6、测试仪器:
) V- I; }/ H0 a% p: {7 s$ b
- H( D3 p5 t) a% m# Y3、样机结构信息9 Z6 H& A- z9 N. x, V2 F
# h/ Y$ ~2 ~# C3 _' N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。$ L- e% R) |# h2 l! t2 n# @8 I- \
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3.1、电路原理图及BOM:
) T: P m5 Z9 A1 @$ h2 N; _ E
# V4 {5 w+ Q. @0 H- Q i! n3.1.1、原理图:' g, s4 M# V6 P$ p* ]/ ?6 r9 A6 r2 a
7 u2 r9 i. }) \. s- _
& I* Q. X2 H1 C5 n8 r0 @3.1.2、元器件清单:
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3 T# S4 j5 _$ h% @; |
8 P" p* k6 _; ^9 M3 z3 A3.1.3、PCB 布局&布线:
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a$ R1 [1 s" `% n
PCB 顶层布局&布线
5 D) p* M+ e. w |
PCB 底层布局&布线 ! `9 p. g: }) N
3.2、变压器绕制工艺:; r- x0 ^% w8 W
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3.2.1、电路示意图:
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( V+ H7 l' S4 z; T! G3.2.2 规格参数:
& A6 X5 M" r# e |! F6 B+ \% G7 c# \& V7 Z
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
T* b, D! {5 s Z2)材质:TDK PC40 或同等材质;
' X, z. b$ p s: J' J# x6 Y9 G3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;% T4 `5 B7 \; G z2 X" P1 F
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
7 u7 a$ w- Y* w& ?. Q' n3 \) n5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;) v% y: g8 L4 }5 Q9 `. W# y, I
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);* n+ U0 J7 l4 k0 }6 B: U* f
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);
9 V1 W) U. d N5 d8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;- E" j( b6 Y9 E
9)成品要求:浸凡立水;
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3.2.3、变压器参数:
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. b5 g% n4 N) k v2 U( L8 l% C$ g0 G. Q% T# X
3.2.4、变压器结构示意图:6 I9 A* a0 p9 F& d. ]1 J
7 w4 x& D S3 c" g1 s$ T
4、性能测评
6 W+ n: L. F; \) L
w2 @! C) |/ l1 }; @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。
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- D4 E3 Z" Q6 U$ r6 |4.1、输入特性:. A ~* ]! E9 s4 q# j/ _4 O' U
6 B' r6 B8 c' T i4 Z! G4 `
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。; X' V8 R8 @* O/ o
! A! P4 G6 O3 I9 w- k. h
表1 待机功耗7 Q5 B2 X7 G0 p6 I0 @ }; V# d. [% E
9 j+ N) `6 y/ v/ a; ?表2 输出100%负载下的输入特性
& Q/ T$ y. G1 C, e0 N1 x( n$ s7 j- P# j5 ]. u0 j, a P
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)8 ~7 p* e1 C% j; B; k. i
* a1 p! Y {! C4 x0 P, i9 W
表4 效率测试(PCB END)5 b8 h/ R; O; u b0 |! |) N4 s
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表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)9 Y( d: ~" r6 R6 [8 e
9 ~+ O9 v9 z8 A E: ~. l8 l
4.2、输出特性:
6 @: t& ?( C) ]8 ]; F0 y8 i5 x6 x1 C$ R* `- t5 c1 N
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
E. O+ S# z. ?* p
$ B- S9 P. f- d& ^# `% x* k' W
4.2.2、输出恒流特性:
3 Z6 Z2 l- n* N# h, i# I( p8 H/ U% J/ n' o6 E7 `2 u9 E$ D
! W: Q* j7 J* T
4.2.3、输出电压纹波: ^5 v: {, t+ q3 U
+ x+ h8 I6 b1 n- j; _7 |5 E* o
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。 p2 f5 P6 B9 G( ]
) K: { G1 i, h7 b0 M) E) B
' ^4 r, S( x$ |! \: m6 E
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
% p+ a" f" l; \6 {& k
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load ! k# T$ z% y/ K/ k
R&N @ AC264V/60Hz,No Load ; R5 F$ v0 e6 m
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
/ _7 }$ Y Y y3 v7 v4.3、保护功能:
3 K" q4 C0 A/ |) h: ~# [
5 \1 i' ?6 l/ E5 z1 v$ |& P; Q以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ b5 J. C* y* U1 F& P. f
! R) `' J; j4 o- u% ?" X4.3.1、过流保护及恒流特性
; h( j8 i& z4 d4 M* R7 y6 ~% T$ L, ?' x* b0 i
& s' y M4 f% c$ s# M
4.3.2、短路保护:9 Q1 R" n8 @& a) b: }
" V/ i3 D0 v8 h- F+ n2 m
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
" N A( _* ]4 J2 }% `$ N! i) V5 i# n( O
8 h1 J# e+ H$ p+ s- i" _2 k2 g6 W4.4、系统温升测试0 y, r B f: O
% a# E9 |; N% \) t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。& Z: Q% P" \* u: f/ Y6 U% u% V
# I/ g A+ M2 A% X. i( j7 d
+ N H% d4 d" I8 t; L$ u0 v9 [; b# o测试样机及配套外壳
3 F5 b% _( f) d( q* A2 {$ w; X# X0 c' k+ T: H3 I
温升测试:
9 S# l! P! o3 d7 ^
2 w& e6 Y" F" ]* V8 W" h/ q- Z4.5、系统延时时间测试:* _9 M" Z& B; M, F# F) w* h
5 T% G5 U3 Q/ R) D' e # u/ }9 ]: A/ }) D4 y k
TON_DELAY @ AC100V,100% Load / h8 l& q& {' q) G
TON_DELAY @ AC240V,100% Load / |3 U( U! E8 p3 G
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
% o) U( q2 e; v/ Z/ o ]% k/ h5 I
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
- v6 \2 } e4 j; h& O
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load " ?" v+ K! s2 g# z0 }
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load
: H# P% C3 L9 z1 ^: F _4.6、动态测试:0 G7 j. f- O- h' J( t! k+ Z! g
* I) T/ A" t# d: `5 M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。& l$ A# r9 P. c, U% d& x% P
3 U0 `' h! p/ l: e - Y& b6 T' Q! h9 W/ N
AC90V @ 5ms $ [8 F. C) o& S9 W7 W' @7 D
AC90V @ 10ms % {# Q1 {* }7 F0 x; D, q
AC264V @ 5ms - c2 {! u2 h) ?0 y6 Z" K- x
AC264V @ 10ms # m5 h; t$ o8 d5 i' l# @% G G9 I! p
4.7、其它重要波形测试:8 s. c# K# W9 |- c' o
" G* x0 r' A2 }- ~/ SDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
; O4 h9 \. x x$ v/ j) n# q& m% g* V; m( o1 I8 |
AC90/60Hz,100% load & X- V& ]; o' Z( h! Q: V% E
AC115/60Hz,100% load " d/ A# N6 a; _6 J C! a
AC230/50Hz,100% Load , d2 }0 i0 E1 }" k& F% z( m, L; S
AC264/50Hz,100% load
, @) g$ S' R" h
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 9 G/ y' Y$ V# \# a
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
; A2 v9 z. Y( A5、EMI 评估测试0 t: @" u: z0 _4 ~
; @# Y$ i5 C7 ]- ]" @测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
2 o3 W' M& q" F' m, U输出负载:功率电阻;
' n5 [2 x/ G8 y; P限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)" G: O9 g+ R8 L- t) `, Q8 N& Y5 V ?
! ?/ C; i4 {# U2 a" S/ Q
AC115V/50Hz 传导L 相 ( P2 z, p+ r) s
AC115V/50Hz 传导N 相 + u3 R0 w" K& d% R$ e9 `
AC230V/50Hz 传导L 相
. I) y# T( X; h- k' X
AC230V/50Hz 传导N 相
% _$ A7 h& H0 u
AC115V/50Hz 辐射测试
7 ?0 A# _% }( Y& c8 B+ k
AC230V/50Hz 辐射测试 |