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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 " A8 T1 X/ K' j; Z* C5 l% C8 m) L
/ F- W$ _1 G' 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。
) u6 Y2 u) `7 G% o0 V. I% q, z
, l( z, E% t1 H2 n( {接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!' \# l( G' m3 C0 X

2 [0 a; V6 D8 n- S1、样机介绍  x) o# L8 b; g
1 s6 D( R: m. F% [3 H4 d2 z7 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。
! \8 U2 q3 `5 T! x: u, q4 G3 M, Q$ S1 O1 R
/ U& i* `* P% F8 W4 Y
3 i0 ~  t3 \! r8 }8 ~$ b
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
2 H' p  t2 |8 R, Z  G7 B- f
CR6267SG2 X5 c" F/ @4 h0 g

6 q3 n& h# z2 q2 e* sCR6267SG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。 * G, P" h. _$ Q
- M- S* t9 Q! I
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。- d& U, U( j! \+ T/ B+ L, H) q1 a' a
! p9 a; Q- A* ?* v% s3 f3 v6 N% T
芯片特性
* [' o" s3 X2 a/ y' Q3 ]

  n6 d. @% D) O2 p( e" W● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
, Q+ ^  f0 u3 N, E( R● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;+ W- Z% g) `( V4 E& N
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;& \) H* _, t  Q
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
: ?! Z: P  {% k# C7 u* K. p● 具有良好的EMI 特性;  g% z4 ?0 y. Q, h2 p. a5 S+ t* t
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
; t7 g+ b3 W$ _+ y1 \● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;) a# ^5 v2 F* m8 Z4 }
● 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。/ ]$ D1 X% `) `2 e+ M) Q3 ]

2 G7 Y8 o3 ]8 b( o7 G8 U基本应用
# w1 M/ U0 p0 J* D) Z* o( g/ x) X$ Z8 q. W  c
● 小功率电源适配器7 M; a4 G3 a; ]' x$ \( V8 F

5 _$ L" W4 R' D; u3 M" U● 蜂窝电话充电器
& y: Z# u3 W& E2 Y2 a# S, J6 _; M! w- X. @; [2 K! Y* v0 J
● 数码相机充电器
6 S, K! {8 |* }2 l& z9 B0 c+ }
+ G6 S: f4 D8 W4 ~+ s) @2 [● 电脑和服务器辅助电源- s0 q2 Z# I) d& j( F; s( ]
# a% W+ u. k7 u5 J& V- ]6 c
● 替代线性调整器和RCC
1 K7 N0 }. J) s6 _
# U* H+ a; I3 F" E引脚分布" _! G# H1 n! l% O  P; L

, v  j/ ]' x0 B4 h2 [
引脚描述" h- g7 D* A! R/ Y& {* @
  @7 b$ r8 S+ B1 r' k; a% @) h0 B

" P) Z# j6 E% T) i: x典型应用
9 g! F3 [' @. T. d0 C
) j3 P3 c: R  }) T" y

' T6 L9 X8 g& ]4 C7 Q/ A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。
; R* i4 j) j$ E' }* H" d
3 q  _8 p# }/ }9 S$ T7 e: F9 B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。3 h8 ]2 t" P  A

/ R; T7 v/ j; p8 H# i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。" e$ b- ^) b& L$ W- J
' {4 L( ^9 P, O+ q2 j9 c
2、样机特性8 i& x0 {4 ^( {1 |% W, Y
/ @" C# q; _" J# B; _' [
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 g0 ?( y# I% K6 W
! B% x. @" R$ W* w; i, a
2.1、输入特性:% w/ q9 v7 L5 r7 B- S0 N' q1 |
5 g9 _+ I6 ]4 g7 w- w

* m4 T1 q% B$ H9 K2.2、输出特性(PCB END):2 C; G: G' ~8 a' H+ z
; K- {; o( m  f- a/ ^/ `1 ]
2.3、整机参数:2 [. s* v; Z5 n7 a4 l9 [! v) t

, a9 m7 d. W) D) j2.4、保护功能测试:
/ Q: W6 c4 w) A7 J( m

' `+ f4 [  a/ T5 w# E; P0 I2.5、工作环境:  f2 c- V$ J' f- N  S' [2 n

+ L, s( R! ]% ~$ S5 M& P6 ~# C% E. ~+ m9 B2.6、测试仪器:' t$ X+ q+ c4 C) P3 G

  j$ ?( k2 j  j' ?" l  n) T% k3、样机结构信息
- N: A. R# ]* X, X1 {) b& {
0 O6 w% p1 z& w3 x" b( F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。; i& W: i3 V9 z( s6 k
2 h4 K5 [8 p3 \! i7 T
3.1、电路原理图及BOM:
8 ^% i, N0 y  {8 L! M5 z! Q/ L$ h1 y3 k1 a# z" E- R8 p
3.1.1、原理图:& R8 B% d, ]" Y: z+ X; s: N9 a
- b* y9 ]" a$ B1 ]+ z+ X

" O' k) {* A$ i6 I3.1.2、元器件清单:' B6 F, U8 G, x

; \" R5 U/ r/ K0 c, |
- E7 }/ X1 M7 J+ u: {' I5 t8 E9 `& M
3.1.3、PCB 布局&布线:3 S9 m+ M7 ?3 T& ~: M
' l& i9 o4 h. ?5 {
PCB 顶层布局&布线

( N- G  K7 \' W
PCB 底层布局&布线
. F: K' N1 x5 w) L
3.2、变压器绕制工艺:5 h; `- @# w: u! a) h

) A. T5 ~; ^/ K8 Y3 c) \7 f# |* V; o, U3.2.1、电路示意图:
0 u/ _4 A9 d: t% N( x

2 }; B$ f; ?7 M! a+ q# n3.2.2 规格参数:+ w4 A! e6 l+ Z) H0 A; L, H
3 X: ~& C! W2 W" c& A0 u
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;7 m5 N! U  g# g2 J" M
2)材质:TDK PC40 或同等材质;/ X8 V, {& B! m5 P
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
8 z5 D* E! ]! ^) Z. d# }5 M7 G, @4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
$ N6 n6 R0 V) W1 a1 f& G" e5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
% `% Y* z# s! J* Y6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);1 s  ?: B: \& s# C5 V
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);
) s: _$ }# e7 `2 B; X3 v8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
4 W4 y% L& U7 J9)成品要求:浸凡立水;8 U+ w( f0 F' H/ \

& f3 A1 N' ?: P$ \! X( F3.2.3、变压器参数:2 [5 T4 u" s1 n: ?9 H* c

% K" {' n5 y/ K  \, U% W

# d  Q  r* ?, M' v" j; B- [5 m6 z3.2.4、变压器结构示意图:8 w: v5 N. q; N$ E* Z# Y) Y

# E, _( L2 m( Y3 E4、性能测评
$ q! @) I1 L4 @2 W1 q1 g7 W+ }
6 W- H  _& Q& J4 i8 s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。
) k1 `/ r9 e8 N. f  E8 Y& D, J  n. ^; A' i1 S
4.1、输入特性:1 @# D3 A( o& Z1 C" A6 w7 s! q9 Z
/ b2 z3 ?  ~5 i5 Q, m3 L
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。
5 M& b& r0 F! t: w: ]9 L% d  \9 s4 l' g( w) s  g+ t5 L
表1 待机功耗
( o3 A% g! R- u5 [- |  Z4 ^; |1 Z
- a% S0 L5 x: h5 W
表2 输出100%负载下的输入特性
: g: V+ z0 Q. V. E4 h- n6 ]

4 K2 U6 h2 m; S- V& N% G4 R表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)8 d) o6 @2 E6 b* @

# _; W$ X* H. z! M表4 效率测试(PCB END)' F, l4 A  j( x" s/ M
0 P& ~- h8 ~; d7 a
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)2 b( V- k" s' R# l
% p  X& b0 c. J/ M3 Y
4.2、输出特性:9 _1 s- j$ X5 S# l7 E9 F9 N# U$ @
: ~0 ^) D( L) s) b- ?8 ]1 ^
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
2 k4 J8 F! j& W$ |
& b+ K8 i6 r0 r/ u) D0 u5 G4 b

& C( n# \( I" ]! d  o4.2.2、输出恒流特性:
& Q3 y3 L5 y. L' f
! T: t& S, T/ O& u; Q0 y

! C! L+ D2 v4 B+ ^4.2.3、输出电压纹波:
4 q5 ]+ R2 c# \' l( e% u) @
) y; Y2 `7 S1 n* }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。
6 s% c. J/ P2 @( X1 {) E1 O$ J+ }& @% x2 n7 M$ w
5 Z( X$ ^" D5 J: V  P, w9 D+ t8 |* A
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
$ s) U* R& ^& @* r
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

' Q1 h2 Z' r: W1 h. p; i& y
R&N @ AC264V/60Hz,No Load

# G) i: J# c3 b4 w6 I( }, }
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
4 h$ X1 C8 \/ \  d1 a
4.3、保护功能:
6 B# e! Z. ?/ h0 S5 {+ M5 `( e+ i5 h5 B+ [, d% Z6 ^
以下涉及过流保护、短路保护的测试。  m# U9 k- C) \  e; M

6 G" t6 N/ \# \3 J. c4.3.1、过流保护及恒流特性  e, q' D8 @' U$ G9 L

; S; b: O9 C/ v8 l4 J7 v$ ^  c
1 O4 t0 R9 Y! q! M  ^
4.3.2、短路保护:
1 b; S' W! X( C* L+ Y6 ]. i+ m; _# b; r3 j/ r
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。( q$ @* o2 c) O9 Y" {: W9 U7 D
( Z2 X8 }6 B; e6 Y

: g- N- j4 \* e+ I4 s4.4、系统温升测试
- M$ O* R" B7 K; m2 A" m8 Q9 {1 z- b6 F( t7 R5 |" c$ ?" S+ u8 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。
9 u* F- j  j' O2 H0 {
9 `7 N& T8 L, e) b6 g- g+ l

# k  u2 d8 h; ^2 t# N" r
测试样机及配套外壳

4 E  d" z: A& o- G" p& E1 u5 q% V0 D+ |0 x" L& e0 |
温升测试:
2 u  L4 z, g6 z
/ C1 F3 S! T3 R( |1 O
4.5、系统延时时间测试:5 {7 a, P8 J5 v; ^* a
# H) ~3 J+ M% Y& w

, n" V7 V! W% k2 m
TON_DELAY @ AC100V,100% Load

1 V5 C& T/ o3 Z/ ~
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

! C: B# w5 ^5 Y8 t
THOLD_UP @ AC100V,100% Load

- h" v% O3 [1 F
THOLD_UP @ AC240V,100% Load

* |: c! W8 M  p5 `5 j
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
# ]4 k! I9 \$ n: X. M) T9 q$ H5 Y
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load
& {6 e6 O7 s7 d
4.6、动态测试:2 Q0 \9 E( ]8 E5 ~- w" d, ]

; o. W3 d" ^7 [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。7 u$ l$ Z$ D2 b

8 H: x- E9 C' U# U, F7 n3 d4 x

# _0 ^3 w* U  S8 V. N' B
AC90V @ 5ms
; V6 Y) }  E) }5 s
AC90V @ 10ms
. L9 _) I( P5 l
AC264V @ 5ms

% I  Z4 D  x  j4 p7 c
AC264V @ 10ms

, {1 Q. v+ M+ ]/ d* g4 R4.7、其它重要波形测试:
$ a& w) F3 R6 T9 m  i) J8 U- t" D2 j5 k( ^. W5 D/ V& o
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:9 p3 C& u5 h6 F  W& c+ N
5 E* Q/ C- _7 b
AC90/60Hz,100% load
1 {$ P9 J& d9 B/ w
AC115/60Hz,100% load

+ r- q4 Y3 l; W8 q
AC230/50Hz,100% Load
( c) d( a1 V3 L! g7 J; d
AC264/50Hz,100% load

1 \3 }! y. d7 V) V* F. q
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
. U. I7 X2 l* ~8 A$ P
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
, D* S- l; D, `
5、EMI 评估测试
) o9 ]# ^5 f6 A, F$ G1 B; D2 y  j- q/ e' e, k' F5 K
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;2 @; v4 r  I7 Q7 l4 [) U
输出负载:功率电阻;$ x( B+ g$ K& n+ H
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)2 l& s! ?, ?" @* d
2 ~- x+ Q$ X6 s/ Z
AC115V/50Hz 传导L 相

1 H1 N: I" w" p, S
AC115V/50Hz 传导N 相
. b4 C' _5 p6 J$ R% C3 p# d# V7 ?! \$ l
AC230V/50Hz 传导L 相
) ^, }7 ~( U" B0 v. P' P) m
AC230V/50Hz 传导N 相

% s4 [, f" [- U- I
AC115V/50Hz 辐射测试

: ^% ]5 X1 s5 S' z+ g
AC230V/50Hz 辐射测试

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