两款国产IC强强联手，这份电源适配器方案绝了！

思睿达小妹妹

在之前的文章中，给大家介绍了基于本公司主推的国产芯片CR6890A 36W电源适配器方案，其中样机具有较高功率密度。能效方面，AC264V输入典型待机功耗仅58mW，1.5米18AWG输出平均效率>88.3%，能够满足六级能效标准；低纹波，低噪声，符合相关EMI规定。
9 u& S0 U* d+ t. P
3 ]$ s6 a$ n- n0 `' L; F% {+ q接下来，要详细的讲讲另一个方案——基于本公司主推的CR6890A 65W电源适配器方案。对比上面的方案，该方案又有何不同？一起来揭晓。
# c4 W: a" M/ _, b7 b# I2 n
" K5 H% w7 V3 }! f1、样机介绍
% l( P% v6 O/ Z) D1 z
该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率65W，恒压输出的电源适配器样机，PWM控制IC采用了本公司主推的CR6890A，同步整流IC为CR3012。

CR6890A+CR3012_19V3.42A 工程样机示意图

CR6890A
7 B( e0 z6 F! O3 h
CR6890A是一款高集成度、低待机功耗的CCM+PFM+QR混合电流模式PWM 控制器。CR6890A轻载时会降低频率，最低频率22kHz可避免音频噪声。CR6890A提供了完整的保护功能，如cycle-by-cycle电流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等，还可以通过PRT脚分别精确设置外置过温保护和输出电压过压保护。软启动功能可以减少系统启动时MOSFET的应力，前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计，降低开关噪声，简化了EMI设计。CR6890A提供SOT23-6L的封装。

2 I0 Z! e* ~- }  Q# Z芯片特性

● 较低的启动电流(大约3μA)
. N3 {- f" p( @
+ G0 s: t0 c* m' j% f) c6 s' D● 内置软启动减少MOSFET应力

/ k; _1 `5 e0 t% p3 F+ U/ t● CCM+PFM+QR控制模式
% i1 _2 r+ D# Q
+ p( J( t. j' K. w6 T● 内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡

  @, _/ Y4 e2 w! X. a● 内建频率抖动功能，降低EMI
$ A1 N% p! H6 f6 b" l! G
- c/ S5 ]" T& p6 B" p& ]2 \1 z3 v1 E● 内置65kHz开关频率

● 轻载降低工作频率

● 可编程外置过温保护
1 ^3 V1 L* }! l$ d/ V3 O) A+ X
● VDD过压保护和输出过压保护功能
0 U# u, t. k$ U0 W" W/ \
+ X0 Y2 H3 ]6 m- K# c● 内置前沿消隐电路

  i7 H2 s: Z* r7 B& K3 C● 内置输出二极管短路保护
4 d- d4 |* O7 g0 b( i9 @  e
1 Y2 x- }; u6 R1 w5 N' M8 l● 内置过温保护

● 过载保护
) O! K4 d1 Q, q$ s) a. |, z! d" N- z
● SOT23-6L封装

基本应用
! {( E3 r  Y. l' x' n% W
  N7 A! ?2 [$ W' L! `● AC/DC适配器

● 电视及监视器电源

● 充电器

● 存储设备电源

( S5 f, o0 @& U" n典型应用

. _% A# P/ u: y5 @  O  n; G

管脚排列

管脚描述
6 \3 E, A7 ~) M9 Y

CR3012

7 `) b5 m  g/ j' H7 ]/ Z+ P芯片特性：

● 外置MOS SOP-8封装同步整流芯片，可工作于CCM、DCM 和QR 模式；
● 最高工作频率400KHz，精简外围电路；
● 较低的工作电流和较高的系统效率满足能效要求。

2 F% ]/ \5 R0 T样机PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全电压实现19V3.42A输出的电源适配器。全电压输入时平均效率>91.6%；输出接18AWG1.5米线能够满足“COC_T2”能效标准。
1 N9 f  h/ B, u. h+ `: x
! p* S3 }4 F3 Z( |3 p8 b样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、QR、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。
" \8 ]0 b! A- m4 K6 b
样机的变压器，采用了PQ2620磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
6 T8 G& `/ L, g2 ~! n1 `4 m- ~
7 t, {0 c0 M! ~# m* [2、样机特性
2 W3 Y& h1 N6 N& h* [/ C9 c
- P: o8 q9 q/ p, s. r( @8 F" Y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。

7 y% H5 ~; q+ w5 u* G2.1 输入特性：
6 g. [) ], }( [

5 V) Y& K; s$ v8 G2 n2.2 输出特性(PCB END)：

  p$ I4 R; H9 V5 Y: H* s2.3 整机参数：

2.4 保护功能测试：

2.5 工作环境：

: [3 |) q! o2 p2 q' v8 q2.6 测试仪器：

7 `; D; X  T9 Y) G9 n; F3、样机结构信息

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。

6 [5 E: r" N+ @$ ], I# h3 P7 V3.1 电路原理图及BOM：
( q8 k+ _/ D. F5 ^" }
3.1.1 原理图：

# V$ N6 f( j" l- A( h" ^9 F

3.1.2 元器件清单：
$ W% ]% \4 P& A

' K& S: I; X; B2 b

  T, n+ s5 ?: s$ L: \3.1.3 PCB 布局&布线：
1 z, _. x: |! E5 r

PCB 顶层布局

# V! H" A( _. B* C

PCB 底层布局

PCB 底层布线

: C1 H1 m3 ]5 r+ \8 @. D; R& w1 Y3.2 变压器绕制工艺：
2 J$ u3 Z, ^( Z: |7 |: }; P
& [3 [" B, l0 |0 O3.2.1 电路示意图和变压器结构图：

3.2.2 规格参数：

/ s) @) E/ Q, [" b* H1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm²；
) M" l/ L4 r& F- R3 T3 L* x6 k, Z2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线；次级: 三层绝缘线；
; ^4 g/ g* q3 d( p4）次级绕组从变压器顶端进出线，磁芯接地；
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；
6）初级绕组感量Lp：0.63mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3 V，10kHz）)；
# K- p# E  w6 Z/ b* }7 |8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
9）成品要求：浸凡立水；

3.2.3 变压器参数:
( }5 _, W8 h2 D1 ]

6 H% t3 @* T5 [( D4、性能评测
9 ~# Z0 A& a, K- q4 l
8 o- \% i+ U' \0 Z( c3 A8 W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。

4 Q# q; m5 r7 |& b7 t3 o0 L. n4.1 输入特性：

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。

表1 待机功耗
( }+ A% y6 X1 b& k, J

表2 输出接1.5M 18AWG Cable100%负载下的输入特性
. k* [7 \$ ?9 |4 U2 ^% @3 ]2 N- Q

' j$ \- M7 G% S  j, L表3 效率测试（1.5M 18AWG Cable）

/ v1 q1 u/ k8 ~, w表4 效率测试（PCB END）
3 V- ^8 i% W2 A

表5 能效等级评估（1.5M 16AWG Cable）

: h3 X0 L$ M7 g; Y4.2 输出特性：

4.2.1 线性调整率和负载调整率: （ 1.5M 18AWG Cable ）
1 V  B0 g1 L, h1 T

4.2.1 输出电压纹波：

6 k9 a8 d' d, ?3 L6 N注：纹波及噪声在1.5M 18AWG 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。

6 i5 a' m* t5 K2 b- P+ l% d6 ?

* u7 C! z9 h/ v' V

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

  N  B8 v% [% Q5 v9 n! d

R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

( d* p& @: _- D6 W' w

R&N @ AC264V/60Hz,No Load

! c7 U, {( ~; ~  Z' j8 P

R&N @ AC264V/60Hz,100% Load

4.3 保护功能：
- _( V: V: R" L* J/ X" J2 b
以下涉及过流保护、短路保护的测试。

2 w3 _2 d( ^0 ~+ S, j4 N4.3.1 过流保护：

4.3.2 短路保护：

+ ^/ ^6 G$ [( ~% n+ t; x; D/ f, z功率计电流量程2.5A，开启平均值模式测量。
& F# F7 j. x+ r$ {

4.3.3 输出过压保护：

短路光耦测1 和2 脚，测试输出电压波形。

115V/60HZ 过压保护VO=21.8V

230V/50HZ 过压保护VO=21.6V

3 ^3 c& X6 Z/ n1 P$ W( a$ Y4.4 动态测试：
% V! k: v( @4 z' ^9 y3 v
4 A' ], @0 F! D& j' x% n8 L输出动态负载电流设置为3.42A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为3A/us。(1.5M 18AWG Cable)

AC90V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.5 系统延时时间测试：

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

; \% I* u* v# U

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

6 g7 L# B' u. s" d; k

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.6 其它重要波形测试：

初级波形：MOS DRAIN（紫色）端、CS（蓝色）

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

次级波形：MOS DRAIN（紫色）端、驱动（蓝色）

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

! V$ b( \! a6 |  a  K" q: M1 j5 b

AC264/50Hz，100% Load

, F4 n6 y0 g2 E" A0 n5、EMI 评估测试
+ x. |: g& p, a; k6 U
+ v) w1 M2 ?% G! i4 I测试条件：
8 a  `, [- o8 W& a输入：AC115V-60HZ/230V-50Hz；
/ Z: X) s2 O0 q6 a; D" P$ O. k输出负载 200W 5.55Ω大功率电阻；
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）

& q) H' o: D, y

AC115V/60Hz 传导 L 相

8 w8 Q0 B. o* C1 R

AC115V/60Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 传导 L 相

2 Z. p' P( G0 G! M

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC115V/60Hz 辐射测试

AC230V/50Hz 辐射测试

2 p+ S* J; N" Y$ r2 d# K