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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
& |1 F; U' n, J4 A! H  l0 ]/ o& S9 g0 F% _: _
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。
) T$ d2 A3 Z" s* p, \3 i, V7 L6 A1 Q! U! n) u- ?
接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!, E: U% U( E9 j( [" u

; a7 H3 y6 V2 t$ W1、样机介绍, e. ]- Z5 X/ z  E+ ~' v

" k: o3 V) W+ p- q3 J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。- n5 H2 i& G+ N3 l* H. l7 q
, g; p% s3 q$ R% d* Q5 [( y

. h2 o3 s; S  I
: z) _& [3 e" h9 G
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
: {6 D. P; T( |% c! @. E# ^/ @
CR6267SG7 @+ F  y& ~0 o; T9 f% O
! J2 f7 H# e7 t- F
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。
. \& K- k! \8 m0 w5 ?; K3 [
/ B: M( g; y% k' |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。
# V1 C$ W' L3 }3 z; Y8 A4 |4 U+ T% g1 I) H. ~5 f
芯片特性

. s% }) X$ f- C/ ^8 c) A1 l1 y: E9 }- |: ^
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;9 K- D) d& V! k" Q% B
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
4 d  |. M7 ]$ F● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;) y% f( P5 q/ G- x1 X1 W9 E" X
● 低功耗以及良好的负载动态特性;" v+ S& m. ^; `' k5 B  t: R
● 具有良好的EMI 特性;) d; [+ l+ r" E6 Z, [! J5 f, a
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;1 V. s! x3 G! b1 |' X
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
! c0 u3 B2 V! d! X" j● 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。
$ d) ~1 K  F4 l6 l7 z9 S/ q0 S6 g" P/ v% h# E! J
基本应用
4 w6 k2 u9 u6 y9 {8 v0 A% ]
- \5 A" R) d3 v# \● 小功率电源适配器9 @& D/ I3 e" S( }/ U

3 i/ W6 I+ g+ E- \' }9 v+ @● 蜂窝电话充电器& T, m% v( y8 \

0 E, r' e* p1 O, D. F% f● 数码相机充电器$ Q  r8 R" E% N6 Z, x

+ h; n" V4 a7 j● 电脑和服务器辅助电源% r9 v/ s& w. @) K# B
  d, Q7 W6 V9 p% i  d
● 替代线性调整器和RCC* j) B. s5 L; V# j/ R( ?6 f
& J; k+ V* d3 z1 E
引脚分布5 \2 r, C. i" W4 A8 t: e7 F

+ V. v, p! Y0 {" [
引脚描述! q* M4 k, T! H4 Y# |

+ ]0 J( P; q9 W+ N0 j0 ^
+ R7 j6 ^8 q4 m7 r) W- ~
典型应用8 g" O" E! h; I

; |5 {9 n) D0 K4 L5 S. |
0 m: x- N1 q) i6 n
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。. _: s  i5 W* q# h# G7 B3 x
& M: n$ I' H. ]6 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。
/ {7 z6 W- k3 T# S+ a. V9 P- [, d& j/ k& Y
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。. j1 c5 \& s& p
- N6 |: g  c7 m. _" f
2、样机特性
' c+ p* r1 l4 h; c* g% G  ~7 B* L9 l. ]$ U) n& U7 W# b) [. n: T
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。1 w8 k4 X- E! B! z/ h

. ?( ?+ a' k2 l) ^  I0 h5 d2.1、输入特性:' w5 g4 \9 Y; d: n$ H4 T8 x: f6 Q

$ z( i8 z4 L6 ?% H5 s: X) U3 K" L8 f( r' ~6 a
2.2、输出特性(PCB END):
$ o) s3 z+ _% z9 G
, h; q/ C. s7 L
2.3、整机参数:/ ^' J9 s, O4 t$ ?( P& ~( O5 f& D
/ K+ @+ B- ]1 S8 N- v% P9 E4 }3 i8 _
2.4、保护功能测试:
' b2 x( v1 q7 C
( c# N' w  b% [1 p& M) X
2.5、工作环境:
! a2 ]* V5 E* w- u/ [7 y* H! z5 [  G

  _9 U& R, S) ?# T* b2.6、测试仪器:
& p$ Y' D$ o6 O0 ^* z
, w- _1 d# e) o% c2 F/ k
3、样机结构信息
8 c# _) y2 X9 H) ^: R) y
3 d3 E6 [' G( U; Y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。
& V# M* U$ d) t( C" K# M% ]$ e& y8 R3 P6 z  _0 [8 D$ h/ R
3.1、电路原理图及BOM:
0 E# }  j2 n9 ?0 s# _; s  p# T, ?% a
9 F6 D$ W4 z6 ]1 c# O3.1.1、原理图:; c" i$ b) D- g5 A
& E- c+ v6 B4 @4 Y6 u9 P

: b+ K% i) V& @( }$ t4 n0 x3.1.2、元器件清单:  w& L+ r" L4 V; x- S- A4 \% O3 M% t8 X- ~

3 v$ ~) A3 |6 o+ V4 F3 W0 Y' c  O' j
; J; y+ p% n9 k# ~5 F
3.1.3、PCB 布局&布线:9 [! _; K  |* P( E& [0 Q% }+ ^
6 j( F/ e; q; `
PCB 顶层布局&布线

) h3 X, d2 r/ S4 S+ N
PCB 底层布局&布线
4 l4 H& \$ O1 R9 K6 Y
3.2、变压器绕制工艺:; z, Y* j6 i4 Y
+ z# w! @/ a3 _1 r5 B7 ~5 }4 }4 V2 Q
3.2.1、电路示意图:0 E6 B9 ]% y. Z2 \( E

* `$ m; X# z7 }3 G; ]) L3.2.2 规格参数:
/ E9 m" [, r4 H, e5 \+ l# f# E
5 W2 ^! C" I. q/ G' v1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
" ]6 U& _1 @2 t: S0 N2)材质:TDK PC40 或同等材质;
" S) ]! R3 b4 p& W6 B' [3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
; W  a! n& E4 l8 g$ z4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地% l: ]( F6 R. H. k
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;( J, r/ U: x# i& t, K
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
0 A4 I+ o5 e' z8 B# [. A: F3 w3 {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);
+ o3 n( Z5 K& }$ B8 Q& t8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
; e1 r3 O! R, @8 r9)成品要求:浸凡立水;. a/ h2 x* }3 y4 ^

# P/ c3 r; K1 b3.2.3、变压器参数:" ~  e8 t$ M% p( v& x
5 G. s5 P/ w4 B/ g* O

7 r3 F, d# W( Q- ]3 I3.2.4、变压器结构示意图:
; ^' j/ W+ N# v
; ~) S- y' K0 e$ ~: n% q& d
4、性能测评4 D/ W( n& }1 T! h3 E0 ~1 K

; I* d. J) @5 [0 [# @% m8 x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。
3 a# R8 B4 D& g5 L, v! _8 e; q6 ^( P2 x6 t
4.1、输入特性:
9 L% i: o8 @+ ]6 X& h" N0 e
$ X$ F- Q& ?) [, r/ `& c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。2 z! K  ]8 b0 W7 w

/ E+ j+ w0 l( g4 |6 H6 w+ A$ u+ v表1 待机功耗, y8 v) e0 i8 F  k) c0 h
4 x- J4 s3 I* y7 V; G; t3 u
表2 输出100%负载下的输入特性
9 H+ v* k; @' d3 _" Y! N/ R4 f& O3 H( u
0 g! N# ^* n9 S+ ?
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable), J7 W$ {  v* @- m/ _1 |
8 V7 a" g$ f0 I% m3 O3 U2 a: c
表4 效率测试(PCB END)
& X6 ~3 O+ Z) |* T

$ _3 x8 i; Q/ I$ M5 i/ N1 p表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
! Y  d; l- N: g5 ~6 w0 P- Q5 L
  W# o# M+ f/ h  S+ T! f9 K0 `
4.2、输出特性:
/ t# e4 c* F: H7 {  g$ i. ^+ \3 p4 V+ p; Z7 \
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
& a6 N! k+ C; p% _! \0 f, R& ~  ?* k

' g$ s' x$ M5 G* z4.2.2、输出恒流特性:! t+ m& W4 c1 M

  g: ]: A1 `- S3 ]1 [
3 l, K6 H* u9 R% r! \
4.2.3、输出电压纹波:
/ q! Z/ C4 d5 G) v, ~8 J- G2 l4 e; ]: Z' }, H; w+ i- }- a
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。9 `, h) N9 y, ?- R8 w1 q2 n; m! e

% k4 l- E# _; V% e

5 r5 K+ `, a& {7 L# u/ k. W3 i7 g
R&N @ AC90V/60Hz,No Load

7 _, a! V/ O. f# t% z
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
& z4 e" a+ i& S2 e& G, L
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
" [" B# R7 N& o. u, j& i1 O
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load

6 P6 c1 B8 {0 p2 y9 X- W4.3、保护功能:
: d7 p* U% ~" ?& U& u" x6 D% \* o6 L
以下涉及过流保护、短路保护的测试。8 @/ y% G& a; @# k
  X4 g# ^1 V# J; ]6 |6 Q; k, X: |
4.3.1、过流保护及恒流特性8 e3 {5 ~+ h; o( D; p

( ?( v: c( e( H& i
2 J1 V4 d( g: ^/ Y0 \
4.3.2、短路保护:* C1 n5 Q8 b  u( V- |" @% x7 ?" F& t
2 m: h" I: K- P& K/ r6 q
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
- H! n5 M6 n1 V  R  V6 I
% J( ~* W- K4 G. h! x8 E* q9 k

' q3 g8 b( j8 i, ]9 |& `+ p4.4、系统温升测试
$ ?) a1 x' t# a6 C9 a4 z8 m
( s' U3 v) t4 N% _8 A: r6 G, k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。
. ~) |! F8 K- t
8 T& \) o4 ?( o& }

- v0 w3 P& v$ j$ y2 @: f' o1 g; B
测试样机及配套外壳

  Y% d1 C4 U" x2 k% X7 E" ^/ P% b" r5 Q5 X+ I5 c! P
温升测试:
( y  S1 W. L" p  m3 t: C

) n: K8 {6 z& u+ X6 I, A" W4.5、系统延时时间测试:
4 b& i- X  J$ H; O( k* ^  K
  U: s, q4 g7 [! @. T7 k: L

' O: Q1 K+ Q2 t9 a
TON_DELAY @ AC100V,100% Load

  _5 \2 S, H+ }2 V4 L
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

" q+ O$ f9 m+ U+ |) e& O+ [
THOLD_UP @ AC100V,100% Load

5 k% t. K* |2 }- a
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
( d* H% h: U: l5 U7 L$ B' @
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load

3 f* g! R, y- N/ E0 B
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load
: S, A2 F8 V- g: a5 n' r
4.6、动态测试:) H2 K& g7 `' o: B
* ~, S2 U: R. f
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。
5 J  L$ P7 q+ Y  o5 v: g/ `& V) u# X' @2 H8 H# w/ p

2 @9 {6 l! A# q% L1 }& J. R, j
AC90V @ 5ms
9 t* Y' B2 d9 E: ^# |
AC90V @ 10ms
8 ]/ Q  T7 E) P+ g7 A
AC264V @ 5ms

( t  ^( h1 H0 U( p
AC264V @ 10ms

: S8 p! u  f3 p! V2 x" K9 C4.7、其它重要波形测试:
0 L3 L7 S9 z* L3 E& b
0 c6 }( u8 ?1 ]" W7 Y, B( p  [2 UDRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
) S5 C* t5 w, V! J( P# f# Q, ?" x8 W( O9 B% G$ S
AC90/60Hz,100% load
$ r+ f0 i" v8 Z' u7 x
AC115/60Hz,100% load
9 l  [, P. z% v" w6 y
AC230/50Hz,100% Load
$ D: ]0 J( J; e& d. E
AC264/50Hz,100% load

, G" l; K+ q+ L
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压

. k# A" _/ J% N: ~& E2 @& C
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压

. W) W: N! ~6 N0 r/ w. Q; _% r+ {5、EMI 评估测试  I2 p2 J8 O# R& \) w! U
- E: N8 J. E% Z/ k; k0 ]4 v6 `
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
( j& y( |7 I+ H5 M- p! i输出负载:功率电阻;
+ m& d! {/ I3 a限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)6 |" P) a' g+ f6 M  P& g+ A
" C& a7 w2 q, F( D8 Q* X! S
AC115V/50Hz 传导L 相

0 a: V+ ^( U  v9 R, ]3 S3 T, t
AC115V/50Hz 传导N 相

( Y. n' c8 O9 W
AC230V/50Hz 传导L 相
* f2 D% Q6 n; o4 R6 E. Q
AC230V/50Hz 传导N 相

) |" u; ^# }" ?! n) d8 W
AC115V/50Hz 辐射测试
3 ^, i) ^' M  f
AC230V/50Hz 辐射测试

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