本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 , I( ?5 U6 L/ r. a2 G
; T+ _; g' N) {7 G) r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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; L8 F! b* I! C* C# B接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
5 Y8 A8 ]0 _1 z) c/ C; l5 x8 S. K0 R1 @* @
1、样机介绍' J/ }4 U3 a8 M' c G! v
. ^8 N3 c$ {7 D& x
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。$ Y6 k7 p4 V4 c; ^! A1 ]1 ?
2 o- h3 G3 v/ Y3 f
/ v( {! Q1 I+ s5 {
+ X$ s' r2 d+ ~% x' z0 w
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 , f" p5 L$ r: Q# X) w% T# J
CR6267SG1 O3 Z" N: Q! D$ L6 V! J! F
- O7 Q0 a/ g% v; d- \ @
CR6267SG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。 3 `+ E. s" ?; Y" L: \% a
- J6 s1 G1 Y: c; ? ^# |4 ~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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芯片特性! ^# F, f( p: l$ Z
# `' o, w7 @5 x7 ^● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
) x+ A7 I g! x● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;0 X# U" m7 A4 X
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
9 Y3 `0 I7 L( H0 P% ?* z& G● 低功耗以及良好的负载动态特性;
T; z2 N6 ^, r" a) b6 d● 具有良好的EMI 特性;' d1 R1 Z+ F) F# U2 W1 a, s
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
+ P7 s, p. [, n& g% Y● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
. U2 R5 S) I: s4 V) v" m● 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。
7 |" w3 b, t7 a8 g3 ^ i9 P: S
0 D Y; r& S, p$ |1 r基本应用
2 P# v. R [) Q% @% W8 @
+ R- t8 L/ B! W. B; l% a● 小功率电源适配器" {7 A9 b/ t6 J. c
8 B t a( {3 W( }% n! Z● 蜂窝电话充电器& }) n4 j5 C$ z' J; d
3 O+ i, H; O/ I& G# z/ E1 i. w# Y& K1 ]& ?
● 数码相机充电器
8 [# L& G" h. H* @6 p
+ d! f! d, v0 b1 o● 电脑和服务器辅助电源/ B% b2 |9 V7 l3 [! J L' Z: q
& q1 V. D# c7 d; {5 d) \+ Q7 f' \5 k
● 替代线性调整器和RCC
, [. w4 e& i: x0 Y9 Y7 X' J- w' f9 k. M
引脚分布/ w) }) h0 N3 _, J; b) _
- W/ k% {9 P: I8 m6 }9 u6 O! ?
引脚描述
$ U) F1 ^1 j3 ~. ^. C# g& Y0 I
" F) j2 J: I) q. C典型应用! I5 A0 c( v# B
& u7 z9 ^- ] A O: [$ j) Y1 v, f
! E9 @) Q8 y' h
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。7 \ D6 J5 s5 A, X5 g4 M
# J. [% P$ i- Q" N, Q$ k% p H
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。9 Y) r! Y: e7 `4 F
" U+ m' ? Q9 N2 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。7 ^. {& T* m. j: {/ W8 w3 N
5 F; m7 O4 P' ]
2、样机特性% S }, U6 H" g+ T
. Q0 D( d3 G' k+ ?8 n% a
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。
" a7 i+ ^+ E( Z4 R9 J3 @, I* a/ H6 o
2.1、输入特性:
8 E% f" I9 }( O x; Q1 ?; ]! X6 f/ v y+ ]; e2 P
+ _, ~* _1 V2 v- u3 ]* M1 K- r, Z
2.2、输出特性(PCB END):: i1 y% z, E# t5 Z; g
0 v" ?5 Z, p0 n2.3、整机参数:$ i: |) g5 |4 F2 R
' J7 Z. @5 Q5 u" t+ L
2.4、保护功能测试:
* g- c4 U5 _( k. X/ U, A# d3 J6 J& m) _3 a. f; Y# W
2.5、工作环境:
. B# c7 j h: D. w5 y: b: G) g2 [7 w+ b( m
2.6、测试仪器:
& o& K' R% h# b- l( {% X9 D: F
; G- N6 @9 t; m9 }* h! I3、样机结构信息1 Q2 E6 x0 j; ?$ ?
' V; U/ i" W* J( p. p, v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。" ^4 G) B( v4 J1 w9 y( ~& [
$ q' w t: R3 s7 q3.1、电路原理图及BOM:$ L m& K- D6 _: X, e9 u
- v3 S& d+ V, Z6 t/ E' X1 f3 {( i9 ~3.1.1、原理图:. z$ t/ y6 }) @9 ?* F7 Y1 C$ ]
3 B8 e3 Y( q5 p
3 {% m7 Q/ h6 i, U
3.1.2、元器件清单:$ r3 Y9 c9 R5 o+ Y4 ^+ m
2 ] a+ P3 w& \. f
* {( \ P ~, f# [: G8 V/ n- F# s9 s2 x/ q3.1.3、PCB 布局&布线:- b/ w0 k5 X5 |# g t, J" x
0 A9 s5 J p3 R
PCB 顶层布局&布线 & j+ w$ y. o# b. h3 S0 S
PCB 底层布局&布线
F+ A5 B7 u3 F$ R3.2、变压器绕制工艺:
; ]5 y/ r1 @3 A0 R8 |
. L+ e7 R( k0 c2 N+ D! E3.2.1、电路示意图:
0 J4 ]3 O( c# D0 w9 r/ q+ n. L% S1 l2 s' A" c! g) [; r
3.2.2 规格参数:
3 x" G! E% T- z) m `3 a
" F! N2 x( \- M- v6 L+ t! m1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;; O* t V/ y: x5 r! ~, j- j
2)材质:TDK PC40 或同等材质;2 Q( O# E! w6 u: L8 c
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;: X8 ]% F5 C' o& C6 {! M
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
+ u- X! E5 ~% l& Y/ P5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;0 y9 o7 z1 t$ A8 [! a+ d' D8 b( I
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
# Z( @. q. m* B2 Z9 W2 o% I4 _2 N7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);8 z; b( O, a7 Q1 @0 t4 a5 [$ c" `; i
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;) Q9 M3 U; A' h% g
9)成品要求:浸凡立水;! F3 q) h0 y: L5 M# Y
0 d {2 T" |7 ?' o# {
3.2.3、变压器参数:
N2 W6 D4 D9 [% d C# j
* A& C3 @: G6 ]
1 g' c3 x, d1 S1 s" d9 e/ F* [3.2.4、变压器结构示意图:% a% p* [- l# U4 |# A
( K: y0 C P2 ]: v& s. X. n4、性能测评5 V/ n0 b" g a E0 x
. |0 U/ S# Q8 ~" ~
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。
) P0 p) M2 M" S# m& u' u I! \
7 H5 e& b: t6 w5 I6 x" O4.1、输入特性: K& p1 J7 @, u3 \* `+ o
* h2 ?2 i& O$ D9 I. c4 V
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。
" n4 v% q5 R* [8 y$ z+ E q3 ^3 E% @ T
表1 待机功耗: {; I, p0 K7 O s( k* E% b
# v: w8 C% P$ S% p- I表2 输出100%负载下的输入特性! J a, e/ u" Q, z% m
9 {& u( q B2 N. a8 {# p表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)& y+ s e. J8 f
; T/ v$ r0 @7 W! u6 v表4 效率测试(PCB END)
4 u" {) v6 w, b
$ G3 J7 a; t0 A% ~! ^4 Q表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)1 P$ q) T4 [' T1 q
' V! D1 @6 F' I2 f0 }; G4.2、输出特性:
, }) E2 f8 y: c, _; [9 Y
6 X* b$ _7 D3 s% W/ ~4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)' q; B# j- q+ G& S3 G T. e
) J) l; L+ M; H6 n
% G6 b( D3 } _. u4.2.2、输出恒流特性:" ~' L2 B1 K, w
% P9 A- |) K( H, b# V
! Z2 D9 I' h( z- J, F: _
4.2.3、输出电压纹波:. f( {% ]5 }* o* z1 j: S
2 x0 K) o# ?/ B9 f# p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。
! o b4 D2 X' L6 M( m( D+ ~* ?* R8 D& n, K0 P
: _. D1 h1 o5 Y1 j( F
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
) J/ z& k& J, L0 m: Z0 u4 [+ U& t! d
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
8 F" E9 }% e! I9 j. w6 ~/ Q# O7 K
R&N @ AC264V/60Hz,No Load 9 J! p- n" o0 s8 I
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load . k, Q. L8 y6 I v; `/ J
4.3、保护功能:+ | g3 z; P/ e! n) ], x4 t5 C4 d
- M2 z" V3 e& }4 J8 X, Q, T
以下涉及过流保护、短路保护的测试。! e% K) e* ?5 _, e4 t3 {
R7 c' z( V- k
4.3.1、过流保护及恒流特性
7 e0 e' A, b# j( w
0 }( [ i( [4 R H4 ~
9 F' M( N, w) i K: |' v4.3.2、短路保护:
$ F+ j0 z5 E2 Z- B& c) ?
# g3 J* e8 m" _# A* z# ~6 p& h7 S功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
- Q& d8 x6 W+ ?+ p) y2 d0 A( m' x. i, H4 h) ~) N/ \ v
' |1 U- X* S% O( F- z* I* K, W
4.4、系统温升测试 n7 V' S, \; N6 e0 N: @8 n
1 v; }" w+ i2 w7 j* F* H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。
1 L4 F) y- v# _0 v/ q
& B- Q( | ` Z# b( q! h7 P1 i+ b/ t9 @
测试样机及配套外壳
$ Y+ T' h. H* J1 m/ f. i* J! @1 }7 s, _. I+ x
温升测试:
, Y/ O$ P S. f- y3 h7 f: Z/ Q U9 J- {, V
4.5、系统延时时间测试:7 l! N0 s: l' e- `0 p+ ?! h
$ [6 Y- Y# q; P( L
1 G8 B. N ^; S0 X& j
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
* w! r; b' X7 x7 r7 d
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
* Z+ l6 |+ o# p, X' s
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
* Z9 t0 f) g C9 E
THOLD_UP @ AC240V,100% Load 5 }- }) O: I. {( Q
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
7 Z1 F2 G& h! @% A
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load ! t( \. a4 D) T' f
4.6、动态测试:
( M2 I- X! I1 g1 K4 G
$ n2 H$ l: v. |; L5 b+ N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。
8 i' Y# T* r0 W% ?: R2 J* U) M' x( N8 k* N8 p2 x
, _! k6 T2 l5 L8 ]
AC90V @ 5ms
0 a0 W; F; l4 k' [6 z
AC90V @ 10ms
, E. m, @8 C! Y- E5 M9 S$ N) M
AC264V @ 5ms
: D( f' u0 E8 c+ z! h. z
AC264V @ 10ms
5 Z- N: Y8 O; `$ G( Q8 K* D: P4.7、其它重要波形测试:
' K2 z/ e: F) e. N3 F8 u: W
! {, x* c! `$ Q3 u) I( _) q$ SDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:6 c1 r) j' I( ]( p: G
; w- d( T7 U; u6 j4 f, [5 ~
AC90/60Hz,100% load
7 b. d! W0 p! J
AC115/60Hz,100% load
. U, O9 \+ p% l0 x
AC230/50Hz,100% Load
; F5 N6 Q' g& T ^& a% q
AC264/50Hz,100% load & r( r# c+ }& ^* c
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 : [7 l3 b9 d0 p h
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
9 X, U- R+ @+ f) g' c' p. A( u5、EMI 评估测试$ ^$ T- F3 F$ A/ z4 W( S
. a. ?" b# e& S
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;2 G2 K/ k4 ]: c
输出负载:功率电阻;" X: X$ W/ \5 y' _% k: y- |
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)4 }8 C3 X6 s! Y/ M* |5 `3 ]5 ~
4 r" {) |0 R R& ~: C1 R3 E
AC115V/50Hz 传导L 相 ( J7 }0 q. h$ ?1 `* Y( O1 B
AC115V/50Hz 传导N 相 + D! c8 ^8 f: u* D `
AC230V/50Hz 传导L 相 : k9 Y; Z, i* e! N! {3 h
AC230V/50Hz 传导N 相 & g& F. w: Z* _1 S
AC115V/50Hz 辐射测试
& {$ c' k- s9 K& b% R' X; A- D
AC230V/50Hz 辐射测试 |