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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
" n7 |( L! a% d! L+ K3 N( ^% n
  y2 l' ?/ V) {  j. w4 B/ }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。
  M, i+ W( G1 g- A# Y0 q3 |4 g0 R& |8 }4 v
接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
3 _$ V" U+ E0 ^+ Y/ e2 U& l" K5 I/ g
1、样机介绍8 w' h0 Y4 W* M  l+ {) Z6 h8 `

6 T2 t7 V( f% N, p1 a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。; t( y" z7 z" v* G9 P' Z( o
7 q, g8 v. U1 \+ [

3 ?" @+ V+ S4 Z; R

# S* d/ d  u) G  s8 f- U" S9 d- E
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图

4 H) ?7 W+ Y, S5 o/ V" |. \CR6267SG. e" _6 c7 i- w
. R" o. I! Y- r" x1 a9 ?
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。
7 Y  n7 L$ E( r+ N3 Y- F, N- ?6 ^  M; `# H" B& M( ~5 o( ^4 z, e* {1 J/ u0 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。
% b1 p9 R/ Y  |, `7 w6 s- V- T" G/ Q$ B* \5 }. t- v" V0 o
芯片特性
  E. E9 S+ z# |: k/ |$ ^: M
; t, B: J; C/ Z% i, q9 v/ V
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
  B2 X. r4 l) L7 Q: ^& M7 N$ [● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;/ T1 K; V* |! P) o# n; M2 l
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
+ k5 p# X( }0 k9 \  D, `- ?1 P● 低功耗以及良好的负载动态特性;
4 K5 v/ K5 c+ `+ M$ B● 具有良好的EMI 特性;
( c( U- A! z, x: j% b( }! f3 g. w● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
/ h1 i: [; l. O- A! M● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;5 y$ v, ]; d/ Q' x+ K
● 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。) P+ v. d: _/ Y$ E7 [" E* t

) U' r, S2 @$ ~3 `6 a基本应用: D# \2 _) V) X: D# z' z& N

* R' x4 x% s% j2 q3 ]4 J7 l● 小功率电源适配器3 x$ C) l. o8 S% o8 Y3 @

$ ]) b4 e' o- J● 蜂窝电话充电器
' X* U. k$ v; d; t) {# l2 z* c+ Y+ Y$ r* X/ e
● 数码相机充电器
% L3 p$ z) W5 q  T/ ?" ?5 e$ d5 ~9 b# D6 v+ \& l5 v
● 电脑和服务器辅助电源( L/ k5 h; T; E* k
6 t' j/ p  M+ p1 E, x: E
● 替代线性调整器和RCC7 h' s+ w; K( j$ e  s* u/ @

" j- S5 O8 F/ A6 C; c引脚分布
& N/ m% L1 A' B, t& o' v: J9 _
! B) K; c( V% y- w7 |8 b
引脚描述
' z" F6 l% |! m: f: H, d( k' m& `- z1 i

' F  q0 ?: q6 T1 I$ [典型应用
5 M6 C+ H% C) E% X
* q+ |' D/ W& M' C& A5 D2 ?
9 |$ u$ [2 Q8 R8 U: o& 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。- K+ G  S& W8 J3 m( u+ J: R
) F( K( {$ a% z* O) t; E$ T
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。4 V: R7 ~- t/ R: l! Z" c
+ Z* A, L2 n$ v# Z3 u0 h
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。9 E* ^% q, @; V% M4 n4 m, o
# B; `+ ?, H' w  G! t- t! `* [( ~
2、样机特性
" K" O# D, {0 S2 h3 s& E) L" _; C1 d$ T; h5 g# T. c9 _3 r
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。. V1 }; o! X, X6 W
; c1 j1 o/ ?4 ]
2.1、输入特性:% e% H. d( P+ g3 D9 i6 [& L1 L9 L

7 Q3 M; e% N" {8 C; s% w3 w0 a# u
1 N! c$ A+ _/ L; e9 t2.2、输出特性(PCB END):+ ^5 h7 d5 k7 f

( u7 K5 R( F1 U% |' D/ M5 }2.3、整机参数:5 H! M5 d. h) N5 R$ i( H. |5 ~

, L: `( N7 n7 o; d8 r% Y# Z2.4、保护功能测试:
" J9 U: W/ }* s. d
6 c. T4 l* }# V4 l: G
2.5、工作环境:/ C- ~0 a' A7 q& p+ O
. \. L  S& v0 u% I  T  f
2.6、测试仪器:
! A# }& x+ E, S8 s- h4 a& s

7 Z! E% W; L% ^3、样机结构信息, o/ D5 {7 \+ q& `0 Q1 k

1 o" O4 t; t0 Z$ R' [. p, [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。* O. @: F" E4 }) k% u+ k" M7 s

, H$ L. m% r; U0 R& j: y7 K' b3.1、电路原理图及BOM:9 G$ P( B6 Q0 f8 m. w" Z

; G$ G0 D# ]9 c6 A5 T3.1.1、原理图:
! P% U% m' t4 X! f7 ^0 U* R7 j2 Q0 q8 H  a

. p1 B1 A7 }7 f" P( c; |8 B( L3.1.2、元器件清单:8 H2 Y) [  \# S6 k* l
) k3 g, i3 {# i  e/ P
0 ]7 J3 n+ \5 D% u7 y) P% H2 o
3.1.3、PCB 布局&布线:
6 M& s* u1 Y& \6 Z+ B5 f( [$ z8 x" I' E
PCB 顶层布局&布线

6 U  j3 _# ^$ L: c1 @1 R
PCB 底层布局&布线

. r0 l! H! Q9 ]; [- N8 Q3.2、变压器绕制工艺:
  J0 e: s* Q+ X) }& Y; v9 w, [) c  g
  _- p0 n. G, \( z3.2.1、电路示意图:1 C! x8 X" q9 z* y0 T) W4 o1 ?& B

  G% h/ H+ e6 f8 V, ^3.2.2 规格参数:
7 X; x8 T" y: u3 I0 ]0 m0 X9 a2 g# E' e. b# |1 K* s0 V5 @9 n; h5 ^# }
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
8 \( F. D8 j3 e' K4 R* d# x2)材质:TDK PC40 或同等材质;
8 Q1 ^: s( B9 M  P  M! t# Z3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;$ U8 Z+ @; O* x
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地0 H7 ~; d2 g+ T9 d: c
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
* Q4 m- Y# U( K7 A% I( N' r6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);" s2 w, c2 y. |
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);
3 U9 V2 j4 H7 H7 R* A  a8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
' ?) m3 `) R7 m+ G2 a) k) Z9)成品要求:浸凡立水;
0 C, K8 Q2 i- O! k$ M0 i
4 S; T: w4 L- e! e4 F/ C3.2.3、变压器参数:
! T) Y4 }5 t2 J; c% v6 D7 ~# ^7 _+ z; y0 N5 X& f: O

* D1 A2 C) o: h; i4 A3.2.4、变压器结构示意图:* h) ?, D+ l6 b5 z) v+ X

  a, f$ A4 {; j9 }4、性能测评+ z& T# w: I8 P

* L4 _( ^9 U. V; P& t# ?! U+ e" v0 L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。
; o2 J  N+ ]4 r  `) M. \# v
' q1 V, K! k/ @# _6 Y4.1、输入特性:
% l/ o5 s  b9 m3 x- h) v5 _8 O) @+ }* `6 L2 ]# y
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。3 G$ P& w4 c: C+ U+ c+ S' E

0 G) @. i+ b  ]表1 待机功耗
* T1 e9 }2 W- T( S" ~/ \5 Q7 W+ n

! X# v, F% f; w1 R表2 输出100%负载下的输入特性
2 L; u) K! H4 k( {1 Q" M2 h2 l
9 l% v  p( X* A9 v0 \
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
1 F9 c3 f  a. v7 R+ M+ v/ ^) K

5 Y, _7 A: a- ^9 |4 [表4 效率测试(PCB END)
) N9 C- Z8 v1 d; @, P
' n/ N) w( `! `6 l) f# p
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)7 p- h# {2 M3 v, u% q: O

: ^8 P6 }7 u' [+ S/ b% V  s0 U# {: r4.2、输出特性:! A8 [8 ]% k# V) A+ f

' U, j4 m; E3 F/ ]+ M4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
9 x8 e3 _4 v9 F' Q, t4 B0 B+ `  x
. C* p/ R; |5 L) M
2 W% {, ^8 R; t6 `& G8 m( r
4.2.2、输出恒流特性:5 J" |. }+ h, x7 d: P2 t5 M

, N% Q8 b0 ^7 R/ n
" F: M7 {' }! G& a0 S1 _5 u! r
4.2.3、输出电压纹波:+ s9 g/ @0 N: K6 J) s' i
! q' }+ E1 q) V) J' Z3 O/ k
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。# U" J6 X1 D$ d1 U8 G& [
- }2 d' m# c) m2 o6 y5 s3 s+ `
  {2 Q5 s% C6 L# k
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
. m7 O9 _8 {, r& c9 {
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
) F; @7 V& B5 }8 V5 s
R&N @ AC264V/60Hz,No Load

: w( A/ o1 ]. P
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
/ M+ v% C" j2 J( Q2 A
4.3、保护功能:' S4 m- l8 c( P% O& r2 \

- S" i  d% p7 D- G/ G/ v* k以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" |4 B& Y4 h( }& r; e* W% x( Z; R- A- h
4.3.1、过流保护及恒流特性
/ ~" m- E# P) r3 Y' j: O2 _1 Z4 K1 s/ a2 J- x0 K
5 S* w, s6 T. V  e
4.3.2、短路保护:; J/ P1 _4 m  T5 z
% P* \% a2 `$ V) ]5 M
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。4 G% ^$ l& y8 O

' X- W& m  `2 E" }0 O3 R
3 q# u& q7 ]" D# A2 ]
4.4、系统温升测试
' y1 Z3 T& {3 ]1 d) N
5 J3 g/ l# ?7 M( a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。4 _# Y/ ?& |# {' s( P
! g9 r9 d7 E' B2 i3 t6 N, Z

. z0 [3 p* b5 A- U
测试样机及配套外壳

3 Z- M& F( B" y8 ~* p- I: e/ s) |; ]9 O# J3 i; h0 D
温升测试:
8 d# Q9 @/ v" j" Y
: }+ C4 G2 f7 N9 \5 C* i) I
4.5、系统延时时间测试:" n  V) r; @# K; N3 v/ I. i

8 b0 ~3 G  D( z  l: y! Q. B
/ w+ d9 m# \' J0 |
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
! m1 z2 S6 N- |; P4 a1 U0 C
TON_DELAY @ AC240V,100% Load

! e9 `3 \+ T+ ^1 M
THOLD_UP @ AC100V,100% Load

, u/ l) ]! n5 ?/ i
THOLD_UP @ AC240V,100% Load

0 q7 P6 Z9 N3 i7 D3 r
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
& _4 i1 P; B( d# p; {/ f
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load

4 M* ~6 @" m9 N- {5 e. C) J4.6、动态测试:% E3 ~7 ]9 W2 |) w! e1 n
* f1 U3 x% ]4 q
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。
, M: @% Z  m2 l$ L" e) d# n: N- a; K5 }( T1 X' l* K) p% z

3 w0 S4 T' z$ R$ o7 E
AC90V @ 5ms
7 t" t  O& a0 T
AC90V @ 10ms

0 g* X5 ], H6 z, b1 M
AC264V @ 5ms
) P8 S( ^0 j1 E& |. J% ]  d+ x
AC264V @ 10ms

- Z  P+ b1 h# X* M/ z  e/ q; q4.7、其它重要波形测试:1 m5 w$ |) s4 h# P, S
0 r! C- r( B( q. S0 ]1 m! X' ?
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
+ @4 P  ^( j5 C4 L- W0 y- s
9 l/ U; p0 z" }7 j5 R+ j
AC90/60Hz,100% load
" E  I* {5 ^2 P: I& I% C1 o
AC115/60Hz,100% load

. E' o7 y+ a7 L  s8 x/ C  D
AC230/50Hz,100% Load
) Z' ~4 ^3 ?1 p) ?# u3 R! H$ a* V' U. [
AC264/50Hz,100% load
/ m% N# f" W) B  y* \9 ^( W+ M
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
+ a' h4 ^) p% j& h$ `
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压

7 K) Y% T) K/ t3 x* b# M5、EMI 评估测试9 \# Q! V9 T! C% z; I
+ s; x7 f& y9 U8 L' l
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
- |, v9 L. ~6 x9 C3 s; B# Z输出负载:功率电阻;, c$ v& N+ M, a7 c5 I
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
' x1 C% s) V* U6 H# I, ~' c/ I+ N+ X. P$ y& E$ h8 @% d9 \
AC115V/50Hz 传导L 相
# h1 M% u" R4 q  c
AC115V/50Hz 传导N 相
4 \  j! L/ q3 @
AC230V/50Hz 传导L 相
' ~9 ~$ c- R) s
AC230V/50Hz 传导N 相
, o  g! i, i. ?
AC115V/50Hz 辐射测试
7 z; L. e7 i2 Q+ x2 @& t" v$ ~0 k
AC230V/50Hz 辐射测试

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