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。

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。
( w5 j, l9 h; I# W) L/ Y
1、样机介绍
. K0 `: E7 g; u' G
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。

& N; ?! q0 n+ K

' _1 w! r( F4 |- ], T/ C7 j

CR6890A+CR3012_19V3.42A 工程样机示意图

CR6890A
8 M+ o- K1 u" b
% N& L4 |6 C& [- v9 p0 vCR6890A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。
) K& n; s! ~) v
芯片特性

- @: k+ P8 D3 h/ A) T● 较低的启动电流(大约3μA)

8 c( c9 ~7 W6 p2 y1 @● 内置软启动减少MOSFET应力
5 R9 B' Z: H" P  Q" ]. h/ A
● CCM+PFM+QR控制模式
5 b$ D+ G3 Z9 Z  w2 }$ [# ?
) b3 ]! Q/ {$ N: N0 e0 O● 内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡

  G* c3 U; E7 l. S- W/ O+ ?. q● 内建频率抖动功能，降低EMI

4 N: l& C# m% z# v6 }* j! m  |; h● 内置65kHz开关频率

● 轻载降低工作频率

● 可编程外置过温保护
! i( I, ^, D$ V, T' x1 V
8 l, |0 v+ c( A/ R● VDD过压保护和输出过压保护功能
! L2 a+ l1 I, ^( \/ n& Q; c# ~
● 内置前沿消隐电路

● 内置输出二极管短路保护

● 内置过温保护
, h8 m& ]/ ?2 ?% |
4 A- S' |3 `5 w$ l, `● 过载保护

● SOT23-6L封装

# ~3 I& c1 n( s4 C9 [  f基本应用
: g: F! n, E- `# U- H/ P4 ?
● AC/DC适配器
+ {$ P6 E4 r. o- C+ h
4 S+ B% S) o1 M/ C9 w9 X. h! x● 电视及监视器电源

● 充电器

5 D8 b+ Y: G" R+ x9 z5 \& W. E● 存储设备电源
" o& h, Y3 D6 Y+ e" ^8 S4 }
典型应用

管脚排列

- }4 t5 f# Q7 F  ?8 G

管脚描述

CR3012

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；
, i0 ^) [  S5 A0 R! i5 L● 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。

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。
. f- w7 }8 c# I' ^- \# P3 {
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。
3 ~7 h( o) _& {5 [( v7 N* C( ^
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。
1 W8 l5 h+ |( G3 l$ X3 t) G4 ~
2、样机特性
. F; }+ |/ m; }* f# R: P
3 ~# U! }9 O$ @/ h$ A9 d! r- u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。

2.1 输入特性：
& O+ }! p: G1 s4 S* e

2.2 输出特性(PCB END)：

0 T$ U% n! B6 m; \0 _8 c7 Q# _2.3 整机参数：

2.4 保护功能测试：
% q& L: z0 H$ x1 ?  ?3 F8 Z

2.5 工作环境：

9 }8 i& d' |: U9 p+ t2.6 测试仪器：

3、样机结构信息
! O2 ~- c6 w  D) _. `
% ~0 N& d  R% Y6 K, u# V" V6 C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。

1 B& r* x4 k, W* ]5 f! ~2 F9 b) X5 y, R3.1 电路原理图及BOM：
0 W7 t# I8 n6 i  ^5 ~0 X1 V8 _. V) ^5 t  F
3.1.1 原理图：

; O; {$ L1 G* z

3.1.2 元器件清单：
: \! |" g0 b7 T) Z* X  j! w

0 ~8 c% j& K. o

6 B1 l1 `# W0 y2 ?3.1.3 PCB 布局&布线：
% m, @' t  j; M' f( B3 r2 v

PCB 顶层布局

# d. |" C/ [& m1 ^

PCB 底层布局

. D6 O" U+ t* L

PCB 底层布线

3.2 变压器绕制工艺：
4 e3 Y# Y; l) M9 n) Y1 w
3.2.1 电路示意图和变压器结构图：
+ c# }/ B9 Z" Q# r% L1 Y- h1 b
% l3 J+ l1 g- ], y

; V7 |( \6 F' w, P3.2.2 规格参数：
6 u2 b! k( F  U( [: b
1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm²；
# H2 J1 r. S- t4 r, F2）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；
, Y4 y" H8 N9 Y( n4）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；
4 j* q$ |8 Q% s6）初级绕组感量Lp：0.63mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
) E5 D. n/ h  R; x2 x) H7）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）)；
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
/ t+ l3 y7 x& p! h$ s7 X( K9）成品要求：浸凡立水；

5 J# N( W6 j  z3.2.3 变压器参数:

4 f8 a* M; w0 V& [. S0 C- |$ C4、性能评测

1 _  T" {. q' p+ h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。

( O" m8 O7 ?4 [- m. \9 q$ V* s4.1 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。
0 E( S$ W5 p9 y7 K& o1 ^% M
表1 待机功耗
6 q  g6 `) v" M( O5 @- p

) ]$ ^% p  c/ Z4 S1 L9 E# H: h: V表2 输出接1.5M 18AWG Cable100%负载下的输入特性
  c( p. |% }. T: j& o! j

表3 效率测试（1.5M 18AWG Cable）
1 e$ D9 u4 k( a8 F1 R9 ^

表4 效率测试（PCB END）
, p; D" J& `  y& \9 M9 }- F

3 C, [) u# Z; @+ p" a/ a% C' [; W表5 能效等级评估（1.5M 16AWG Cable）

4.2 输出特性：

4.2.1 线性调整率和负载调整率: （ 1.5M 18AWG Cable ）

4.2.1 输出电压纹波：

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。

# {  A9 h0 o; u  u

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

R&N @ AC264V/60Hz,No Load

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

4.3 保护功能：

1 s( U% q5 h. ^/ t2 }' G" i1 M9 z以下涉及过流保护、短路保护的测试。
% c+ ^2 G6 u; T) X9 M+ M' _
4.3.1 过流保护：
$ @6 f& {1 }5 q9 W9 M% s

2 Y- A& @$ i2 O4 M4.3.2 短路保护：
! K5 ~. B; t7 o8 ^" w
功率计电流量程2.5A，开启平均值模式测量。

. z9 b' P* H, Z( u% A3 K" a4.3.3 输出过压保护：
- W2 J9 y( T: g# h
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

4.4 动态测试：
0 u! j8 H( G6 e9 B+ v+ p  f+ E! z  W
" f! I. O; b% w2 q! T2 e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)
6 J% K: F( b2 r1 }1 {2 q

AC90V 5ms

AC90V 10ms

' U- \# w9 o7 z$ G

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.5 系统延时时间测试：

$ F* ?6 C5 R/ q

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

/ O& L+ E3 m0 c6 O0 {4 i; G+ C

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

( U' ~( Q& U% ~+ f. Q9 X

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

3 w4 k. {' u; D& a: T/ M  u

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.6 其它重要波形测试：

8 _" F5 ?, `0 f+ r; D初级波形：MOS DRAIN（紫色）端、CS（蓝色）

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

; D; d8 L% o( \+ m* Q

AC230/50Hz，100% Load

2 I/ M7 _9 z& p* z3 v

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

9 G: z; b8 @6 }* Y5 [# I

AC230/50Hz，100% Load

; F0 ^% e$ R% E7 u. a0 j9 ?

AC264/50Hz，100% Load

  j* k$ d! C$ W5、EMI 评估测试
) ?# r  A, m; o. O
4 F$ c" A& p; \8 k. y$ U测试条件：
输入：AC115V-60HZ/230V-50Hz；
输出负载 200W 5.55Ω大功率电阻；
5 y1 ?2 W. E' k0 o限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
: s% e. p& i: m0 F( B

AC115V/60Hz 传导 L 相

% Y/ b- Q. s" s& P

AC115V/60Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 传导 L 相

" r8 Q" e' X5 J- \

AC230V/50Hz 传导 N 相

' e( Q7 T' i- S! i+ f! f8 W

AC115V/60Hz 辐射测试

+ M; s4 T  P. I5 q6 f

AC230V/50Hz 辐射测试

0 [: v  b' r. \8 s% z1 K! T