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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 : v( ^6 w( j; Q  a
$ K9 M/ h* x! p
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。# P, I8 N6 V' E& \5 ]

) V+ }) G, S& i+ u" x2 t9 j# E, I接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!' a) p+ w1 p3 W' E
" Q! j6 @2 n- f7 P, ~3 K+ R
1、样机介绍
- U. ~2 z! S: O0 C6 j0 N* O
" j. D' m/ J1 X8 ^& n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。- A7 n6 S/ r  X: v, m% `8 z

% g; e$ s; s( C  M8 X- n' p

$ u/ T! Y# c6 t/ G$ C: d/ q
- F7 p  ~) B; |* V% D8 ~  k
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图

3 i; }1 ]8 O& h! lCR6267SG: U% G* j) @0 \& E: X/ W

2 S8 B9 j8 E9 ^: k6 hCR6267SG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。
9 N4 t6 D0 F& d* E1 s8 O2 b  _( w$ i" b
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。
9 w3 h$ F- t1 R4 x+ L6 e$ W
2 r7 e! A+ J; k' V, W! n芯片特性

$ R# |$ o5 c7 }" a$ R
' \+ \2 }5 Z5 [: y3 k● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;1 h1 m* E( K. j
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;4 V) i( q6 q% s* `2 T( c8 ?0 I
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;4 r. n& e0 H, `1 R0 _+ v1 ]
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
' i% W+ E& I6 }: ?1 B● 具有良好的EMI 特性;
, X6 a1 W, R' h1 j) o; t● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;1 u: Y* I4 `# y; U( G9 q2 d2 H
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;4 D5 q7 t9 P+ B' Y; }
● 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。3 J7 c8 [1 v4 j) b) @" d

8 S$ q/ G. s. U& H/ P" F基本应用
7 l9 {; H* b9 n1 u7 X
/ E. N, \2 v* s2 g/ {) |● 小功率电源适配器; d: Q; e; Z( N" o$ ^( S" x3 l

8 j0 ~+ V1 u- J9 x: o● 蜂窝电话充电器( w0 q$ q) P+ R8 ^  c2 L; k

' \9 {. t, ^0 m● 数码相机充电器
  s0 y4 P0 S8 l7 M4 h; g) K2 [9 F  \8 M8 U! d% m
● 电脑和服务器辅助电源5 y9 A% s2 e5 @0 N/ A' L+ Y% ]

8 t! }& c: M2 V# J+ S$ F● 替代线性调整器和RCC! s, \6 l5 Y/ s; I' M

/ E/ t7 C) p6 y  W2 ~2 v引脚分布
# ]  t0 z! Q" G( _  H0 a4 v, l6 T6 n4 |1 A1 P2 `
引脚描述' y/ b2 ~5 t, m9 [% n

/ ^. P1 v5 W. i, z

/ U" W  o4 ~. l6 P4 n, ^( Z: q( d典型应用
: ?0 v0 s* H5 y; w& y
& ~+ c' O) H3 Y. s/ @8 I# N) |
3 g" u7 z( D$ u+ v$ g
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。
6 \3 Q' P$ m2 p  L* v4 c
" F: b6 W( l: T! M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。6 t. |+ s& y; Q# J1 E- T* A
0 u3 {, ?% |: u( n
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。
0 y0 b  q, k7 x) [0 h- E: G: ~3 X! N, e0 p+ R
2、样机特性
7 _4 n& \3 d" Q3 c' l
" w6 O5 u/ O$ o  l7 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。
) `' @, z9 x: v1 f! r7 O/ ?) H2 }/ z8 f2 C& H
2.1、输入特性:! h1 t9 K5 C7 }# T9 J
( H' j3 U. V- M( n; u- a9 t

8 Y* t) N% }3 U- u2.2、输出特性(PCB END):
+ X- j& z0 F' W7 ?
7 A5 `9 V2 z+ m" Q' w
2.3、整机参数:, Z& O+ Z6 U* B9 X+ {: R" P

! S/ @$ M7 N* P$ I5 s2.4、保护功能测试:
0 l7 Q4 G7 Q/ F

: f! @! Q! S  X6 p5 j! p/ Z2.5、工作环境:
* N1 m$ R: N1 {' c( D' {
" \  p5 W. s7 x
2.6、测试仪器:0 L3 M& z( f( O8 r7 V, [

9 r" o  C  C4 s2 n& g5 O* q3、样机结构信息6 _7 e+ I* w' A9 O
2 |% n) I6 n* w# L0 E
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。
& C1 w2 C" {+ C9 G' c, ]* c, I% b8 Q6 X# ^9 O3 n( H8 B- J, O( Q
3.1、电路原理图及BOM:- O! @4 D# W( h3 F3 H8 f, W4 }

  {1 Q9 q5 f2 P/ W* n3.1.1、原理图:
* o. u6 d, [2 _+ m
2 u1 T  U$ W3 y# H5 T4 r; |

" ~  \: @) p9 K) Z. q- M4 O+ R7 s3.1.2、元器件清单:/ E/ ~! t; f# F( r
  W2 @+ J/ J  x9 e# j0 u  x7 I
  H4 n9 [% V. y5 ]7 o  v/ b; w* s& A; K
3.1.3、PCB 布局&布线:
0 P# ?) |! i2 d  H9 T: l' t1 q. Z
PCB 顶层布局&布线

3 J8 o2 O) @6 H! j
PCB 底层布局&布线

3 k- ?. r; l/ S( n9 i3.2、变压器绕制工艺:1 i1 L! [% O) Y
. `4 C' V' L8 m3 a# U6 R  d4 o
3.2.1、电路示意图:
; G5 j. X- J6 \+ w: v4 K

: T  s* w& a; W' S" g% W3.2.2 规格参数:' j/ s4 s5 N. l- W# \$ D% H
7 W% o2 u& C9 Q# @7 r8 Y
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
& c) P0 `" Q4 x1 c5 M3 Y* C2)材质:TDK PC40 或同等材质;
8 t, O  ]( |! `* O$ n4 Y( X) O& j3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
5 a/ L& I* p+ M, u7 Y4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地# q$ G0 W' g  N. D. _( j% s
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;! W7 _: A5 ^" u: O
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);1 q7 R7 J: w7 P6 J4 T  C/ {
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 I0 T) \1 w/ H. l
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;3 X+ K# Y1 O% z8 E6 c: F
9)成品要求:浸凡立水;
# g$ W. @: ?9 ~
) I6 v* y: s: w) q6 ?" a1 i6 g$ U3.2.3、变压器参数:
0 l! h6 }/ D# U6 E5 S
+ N2 N) o# ~6 q5 Q6 w# L. P9 ~
4 z% H% V$ o# h' v7 l
3.2.4、变压器结构示意图:& w1 ^4 O: R% t4 I( C! X, C
1 U, V9 Q. n4 H
4、性能测评
% d1 B$ n0 v* l' }
' Q6 C) h* `, \! U" O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。
* D* Y  [3 R- X0 |$ L! i% ^$ B
+ H/ J2 v. I" g4.1、输入特性:7 P3 _9 t( L1 W
5 _8 R; l" k. T) J" V. Q: B6 W
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。
7 C0 u6 q% Q! U
$ t  i/ V  ~2 V2 T表1 待机功耗. p3 n1 `$ S: U
# G0 Q* y: Q$ h. f" i& f
表2 输出100%负载下的输入特性8 ~& u0 ?# J  O+ `

8 q9 y' i" u) w  ^; h9 ]表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)  k+ {* {% m; V% I- V* ]' p! S* p

: u9 S7 _. _. e6 Q: ~7 _表4 效率测试(PCB END)
6 G  F$ {5 N3 y- d, y. S- c' H0 Z

2 I2 ]! h, f% x+ D表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)( P$ O3 C9 y( R3 E, q( U/ y8 H2 Y

3 Z; x0 Y+ Q; |, X4.2、输出特性:
+ q/ d! @- k  ]$ l- r5 h9 v9 z* o/ W7 {9 d) ~5 F
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable). K$ |* L1 [& a1 G! b
( S  |+ @$ Q7 j9 w( o

/ D5 [) d* S" e8 p4 L2 a4.2.2、输出恒流特性:
# ?) Q$ ~$ p* `! C( J- w
/ Y) s# @" w  H* `' r
6 N8 E, I# v3 T7 E8 ?8 ^5 S
4.2.3、输出电压纹波:
7 g( Y% t) H8 H7 m( X' I4 M8 r+ b; [$ T' p/ K0 k& D) n% \0 M
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。8 f/ ~. B2 F* l& B7 z" \4 y5 ~3 E

6 o6 U7 p4 Z  S: ?0 p' y8 f/ c

9 X3 j: r# t9 E/ O9 Q) f& I8 F
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
. L( o. x3 D! t& W. |: _) c
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
# G' `* I6 h* B1 T4 r4 V2 [
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
+ \4 L7 L1 }( O; Z
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load

# Z! [" ~4 b' ]5 p4.3、保护功能:( r  P- z3 i: Q- J& t

# C2 ^$ }" S8 N; S) U9 a+ k以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" L5 L' Z* z/ d  i, q# G
% x2 }! O3 m5 S9 N3 n9 E5 \& ~4.3.1、过流保护及恒流特性
4 w- m) P4 P/ M8 _# b6 f/ @& j. u( D- A! e2 j" h% T+ ]1 n
0 p5 G/ J( h6 ]
4.3.2、短路保护:" l) T- y9 P7 W  x" }; J& o

# m* b; C3 n" y功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
( C0 ~* S! R) A
: A+ m. O/ o" A3 _: a
6 T# C7 I+ x8 g
4.4、系统温升测试4 U. g, y! b8 x& e! Y

1 R0 [" o& y; e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。
) r  D" ]0 q3 W2 b- s
# D6 E8 ?6 }) Q# g( @7 q6 e

( |3 s, X" O7 q5 O7 E' u4 E
测试样机及配套外壳

3 }2 A; T' ?" Q& _
: D: e- \' z0 T  e) K温升测试:. d& {# a9 W) [: w

& b8 N% S6 Z' _# U' P: B- V4.5、系统延时时间测试:
7 f" K( w9 Y$ T8 E4 ]) {4 C
# [0 J5 y7 @% p

) \" O+ j5 v  J$ ]; n5 ]. b
TON_DELAY @ AC100V,100% Load

& G4 S6 J+ L! r
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

, K3 z) K( F6 x3 o( j
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
8 D% k1 l# {: R! G) N1 n: Z+ _
THOLD_UP @ AC240V,100% Load

; W$ Q' f6 i; n  }: J0 p
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
1 @. E2 _) G; w& r) [
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load
& X7 W' J6 d: V5 r. }
4.6、动态测试:+ }4 B; w1 r) B9 D
! Y8 e- V6 k9 D5 l1 u: R7 Q7 ?
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。1 I2 k( S) I2 ~7 l9 X! B

* n9 S. ~- H; W' M: s- T  o1 W2 s
& Q  F* T* E+ B: r
AC90V @ 5ms
; H; a" C1 T- D" W
AC90V @ 10ms

3 H/ y! C3 K& K3 c9 V
AC264V @ 5ms

% e7 p- u2 {* A1 r% |
AC264V @ 10ms
, P8 d* ~" m5 k: Z2 o
4.7、其它重要波形测试:% Y  K5 O4 I1 X7 z

. n" I$ x8 I' U  R7 o  J5 J( WDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:. U0 G$ W2 ?: o7 E! c

+ M* F$ l% ~* C  |' [
AC90/60Hz,100% load

7 _+ r" c) r- |; n4 a
AC115/60Hz,100% load
7 b* F3 r" S3 M4 I7 l" l
AC230/50Hz,100% Load
$ R$ E$ D# d' Z
AC264/50Hz,100% load
% h: e8 t4 @$ L3 r3 r
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压

9 Z% l: W+ |- r( D" C) V, L
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压

9 m) q3 q' h# |' o5、EMI 评估测试/ Z: j/ i6 s; p1 Z, E, M6 {( q. n
( j. z* h5 F$ j' a+ x; j
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;3 k/ _- W0 L" ^/ F9 p' S
输出负载:功率电阻;
( A# H, W+ ]+ |. G$ s+ H限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
2 g, g/ l; o* G# a$ |8 C
3 k: {! h8 S( B! s  P( w+ l) ~, S3 e
AC115V/50Hz 传导L 相
! b& o$ a* _$ i6 K+ h1 v6 e
AC115V/50Hz 传导N 相
. I$ Z5 G5 R7 F# K/ Z7 }3 X
AC230V/50Hz 传导L 相

: _/ S+ M6 B$ h$ M# y; \  f
AC230V/50Hz 传导N 相
0 U8 R' \) g9 H. Y5 u
AC115V/50Hz 辐射测试

9 J! f- m% S# e0 y% d, s+ S
AC230V/50Hz 辐射测试

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