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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 - j) ]! ^' K% D+ h. x
  D$ P2 w7 i, A8 T: [4 o" T
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。9 W6 ]/ `! l0 _( }: D: d5 \: k5 ~

# G/ l! I" e% h接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
0 x) N! z$ {- F9 @
6 y! c: ?* ?# v/ Y# P; F1、样机介绍
/ f  r$ u2 D8 c8 `+ r1 i1 d; P# `$ r# y( W" n8 m! 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。5 F! T6 D: ]0 r7 L
0 \, v" a- Z4 D$ K. I9 i* G
- t( Q1 B" X3 s$ s7 d9 y5 K
, A/ H0 Z, m2 E7 o
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图

$ ^3 [% E/ {+ M" C" VCR6267SG0 @/ A' s& ~1 _% k2 t& V7 t

/ y3 u! y" {$ r1 X% l( H) XCR6267SG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。
$ X) k1 f& T$ u! P6 ]1 N3 y! Q4 c0 s7 |( o$ Z( M% W1 b5 {# W
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。' L+ I5 {, Q- }( j1 ?4 v

" C; [3 r# v9 M5 }- U芯片特性

. g; S! I0 j$ z4 c- X$ d; F% G$ X- i% k
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
% \" u$ \! K& [  A; }- g: _( I) I, L● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;4 E; ?! n# e( e* j" A! m8 z5 B: e3 t
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;7 `) @* `) K- b+ D- ]
● 低功耗以及良好的负载动态特性;7 H4 Z& }7 y$ W0 ^3 F
● 具有良好的EMI 特性;, d4 [) g8 a: W/ Y0 m
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;- v, Q5 J% k1 |. G4 f" N4 V9 p) l
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;' M7 Z( X% v% s$ w# Q4 M7 I! o
● 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。9 @" O& o" \* U4 ]6 `" M" X, P' w- D! ~
# c! [- J# ~, j
基本应用4 M. J% O" I. K6 b6 u& G4 T! r! o

* K$ ^% \4 w1 [1 z● 小功率电源适配器: Z  }  ^0 q( a. t8 k9 K

1 l3 `* b3 K0 f. [( A! Y. m● 蜂窝电话充电器) k- X: p4 N2 U6 o; s# F

8 |3 E" v. \" ?8 B● 数码相机充电器
' n3 Q2 r% ~+ ^; ~9 {+ t: \- ~" g* Y! _# a  D
● 电脑和服务器辅助电源
" m( a' t7 Y# a- ~
" [; R3 S5 J3 \1 i. ]● 替代线性调整器和RCC
; A1 M. e0 d; ?# v! U$ `) t& z2 j+ E2 e2 Y& j7 r. j% R
引脚分布7 E5 t: ?2 Q4 A; [8 Q
) H" ?/ r/ g" Z8 Q) C8 k
引脚描述/ G, O% J1 c% ^$ y+ o9 A
- Z2 y: q. \+ f3 H7 c! k$ O

$ a) a5 }$ Z% L1 B+ g) i典型应用
: E- |3 f  d$ {, J4 i
2 [2 L- L+ ]* K/ @" F; R3 y
: k1 S" [* 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。
( U: _( G) E" G$ B8 q  D& V$ I4 p# N2 s$ _5 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。
$ w& K3 U, _% M! Z
3 G3 Z0 _6 r7 K4 e$ K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 V+ C* |! X2 J' n" X4 f* b

- M$ Z3 v0 P" T8 d0 a$ B8 P2、样机特性4 H0 r, ?# `) m. {1 U: P( ~3 P

1 }; r% ]+ ?$ n$ K* ]; b1 E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。6 W0 y% Q9 S7 [0 e  d5 C& z  @

, w0 L, X9 H9 x! o+ U  @% W4 ?; N2.1、输入特性:
' s* \2 U) l4 g# c' v% P& p

  _4 p. W2 Q( |" x* @) ?8 G4 x! l3 b, M: n6 d9 a
2.2、输出特性(PCB END):: v2 H4 n6 \0 ^  \) L  _
, ~) c& s+ C1 r. e% C
2.3、整机参数:+ J/ y# d9 `- ?% p" y

' y9 A# E, D8 z3 b' R, X; r8 t- ^2.4、保护功能测试:) y2 C0 T' a7 l  R3 s
$ @: \- z; Q6 o" |3 [
2.5、工作环境:6 B9 f. z. ~" ~) T% J+ f
3 Z# p* v0 G. t- [$ ?
2.6、测试仪器:
; U! g; J$ H) D5 A! m6 _) u( r

  w1 ?: \+ A% k2 Q6 o0 a! M- x6 n3、样机结构信息
4 r' f) w, L# ]  L* [
$ S& t  z2 R: `  S" H# b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。1 z0 f! o/ \7 A
9 B# k5 `! L* D, @
3.1、电路原理图及BOM:
) y/ }4 e1 [" L, E. U3 Q; t
! i+ i% J; T1 H  x8 g3.1.1、原理图:  S! [/ Z( q; t

$ ~# R. \, {" [! Z6 k" _9 [

8 Q' N7 ~4 n4 b2 S) Q0 K" L) ]! ]/ }3.1.2、元器件清单:; F* }" u; @* b/ ~8 E

+ `& [6 Q9 X9 l6 H( R: C
( R* b# e! o2 K1 t( b5 V6 c
3.1.3、PCB 布局&布线:
0 M0 |+ C  p0 F; C8 B1 n* x- k, @
& L9 s1 y6 N# ]  |0 S
PCB 顶层布局&布线
$ f0 }$ l3 X. e0 D% n* C+ n+ E* F
PCB 底层布局&布线
, C8 x" I) z" g6 `( o
3.2、变压器绕制工艺:
- _% o+ a7 m/ W9 {3 D+ m
$ [& M2 V0 _0 P$ k& s) ], D3.2.1、电路示意图:. r. n; ?* o3 v! i" P$ m
  V8 l) T- E. I& t$ [* X0 H
3.2.2 规格参数:
# Q! Z( b' \0 j) P# ^" r* \+ g
6 u+ V& d5 @3 r4 H1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;
+ l- N9 M/ s+ V# b. y2)材质:TDK PC40 或同等材质;% L! c& @3 h/ y9 }- |  X
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
: z; j$ n' c* T4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
! M6 J% L; [/ P! ~  E8 Z3 u5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;, K3 H$ w0 U' x& R% s! g
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
4 h$ P# i% }% `0 P4 [( v8 S9 m7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);6 x# D" m/ W7 d; \# _2 Q
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;" p- c3 O- B; C+ d' ^6 X8 m# t
9)成品要求:浸凡立水;4 e3 w: X% @% {, _% A! \" H
( a. R* b. M4 M* R% F2 O
3.2.3、变压器参数:+ G4 N, w, y2 p6 T

. X+ q3 V3 V! L/ f
# L: {. i9 T* Z8 E
3.2.4、变压器结构示意图:
) `$ o; O7 a( j( F/ K, G/ e
( {- m2 l" I( B
4、性能测评+ M# }$ n/ ]" L$ e9 I

0 P' F  d9 h* c) _, ?+ G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。
+ d9 i, T5 }' B8 b: e1 G
) a) b8 c/ K, U1 h: y4.1、输入特性:# H1 B! d% W! ?( m- {6 Y* w/ m

' A3 a  d* x* b  {# E2 x% f+ ]1 n$ x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。
/ L/ M% V1 M9 E" Z& N- g/ t! ?
2 F) K) Z  o+ ^( H表1 待机功耗
6 \# K" P' a8 ]
, `# L8 l5 r6 ?( q* m
表2 输出100%负载下的输入特性. ]+ g: p9 G% Y6 [) h% B2 u) u/ M

$ i3 ?9 S$ T, @0 ?" `& s表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
$ a' P; {$ {5 z. m  v4 K% N5 l, E/ @

* g, U/ z; }( P3 o: d) t表4 效率测试(PCB END)5 F2 U. K" S! j
/ Z- D9 H" E: c# e+ s% b
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
' l3 b$ L- b% {" Y( e
9 H& W. Y/ x3 K: k9 _
4.2、输出特性:
' C* N# G2 D" W5 h6 J5 l# ?* U* a$ W. z0 }' r6 y/ a
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
8 \% n; I8 E: h$ A# P6 [" S; z" X! j# {- {# k" h& H

9 {9 a; t' P8 w7 O3 n1 ^9 e4.2.2、输出恒流特性:, [1 q8 n9 o  k' \$ `
3 a$ R+ D) e  Q
; J8 v& A  d4 ^! K
4.2.3、输出电压纹波:
7 W5 p% X' q( {; e; O: q1 U
3 R" l0 O0 k" c! v. Q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。
  S6 f9 z) [! o$ {5 L2 F0 {9 B# B* o
& X% U( D' f/ X  ~. p
- j! Z, S9 b% o* ]
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
5 a# {& l  B7 O
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

! b' _+ ~! ?7 m$ ~7 U. ?
R&N @ AC264V/60Hz,No Load

  M" S5 m* J1 c; U: m
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
* s4 x& Y% W2 C- |  }1 g: J  ?
4.3、保护功能:% h1 d1 |8 C3 s* B: C9 o& x1 Q; }  R

% I; h4 V- E  X. x- D, Y0 V以下涉及过流保护、短路保护的测试。
4 w% X" p0 j# O
4 W1 ]9 f1 W& f' g! Q4.3.1、过流保护及恒流特性
! b& k# W& v6 W
' T" r( y7 T) x( U
; m; G. j& V) X; E; ?3 B
4.3.2、短路保护:
% {% k, R0 [/ W, S9 U
! w$ E. Y7 V  J; F5 ^功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
+ ?- H; F% k3 n* A" B3 B% x
7 D  o/ g- D" L7 w

8 ?& g; E" ~4 m4.4、系统温升测试
- I; `. l' d5 b; d; e3 w% c
* A3 `6 d! u* r: m! u; H6 b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。
# y' C3 z5 b7 G% j9 c' f/ [9 N3 x' T8 {5 c; l- o1 y; O4 r$ v1 x

1 [0 Z( g( f9 E) y
测试样机及配套外壳
1 i# M( a4 R4 a' ]0 K1 {; |

6 e* [7 J& I8 V  F& |& }' S. e温升测试:5 T. \1 `  k, I( r6 h
( t* A& E2 ^7 @1 I) a; T
4.5、系统延时时间测试:
) C/ u& h' w+ `9 w. f
3 r3 j. h( _* P$ }, p9 c, X
$ ]+ ~8 u; [1 S
TON_DELAY @ AC100V,100% Load

$ X) X4 q" d2 c: U4 l$ N" y
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
/ c7 m8 W, U2 s# V
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
3 v- h( q# g7 W; K" K
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
$ a/ p! w; |+ A* t! Y
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load
! {6 t# D0 L+ F$ Q! _2 z& ^
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load

4 B/ e7 `! r) O1 W1 f9 {4.6、动态测试:/ \; c6 x" b( N$ N' o

$ }. I) a  f2 f) k2 |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。. r3 x6 Q- T9 Q9 {8 S

$ \/ ~; q! C4 A

$ _# @& r; c5 f. b3 c$ r" I( y9 @
AC90V @ 5ms
, M) N4 r9 g/ Y% S9 x, Q
AC90V @ 10ms

- i; f7 ^% Z/ {$ L0 ~1 ]  F
AC264V @ 5ms

) h. l6 ?% ~5 [- f0 \4 G% g
AC264V @ 10ms

7 c# e/ X) |* a3 J4.7、其它重要波形测试:9 v7 o$ x7 b/ h1 v9 }9 N
, \9 j' E* H3 ?- Q4 a
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:. M6 p9 ?; H) x* X) e) P

% F- R7 D9 s- Z: L
AC90/60Hz,100% load

" t7 A6 L' P: t4 G" g4 a/ w# V
AC115/60Hz,100% load

- S8 Y8 _0 ~0 V. S1 |! |
AC230/50Hz,100% Load
7 k' `$ u- R8 _" C; i
AC264/50Hz,100% load

- o7 ^5 A7 y8 b+ K
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
' S! H" l0 i( a
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压
1 N- W5 Z! ?$ {8 B0 @
5、EMI 评估测试
$ _- |2 h+ w7 r2 E. }: _) H# T3 m( n
2 y. Y2 B, ]. y测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;
: R2 F3 N( W' w$ c/ [  P输出负载:功率电阻;9 M8 F' E% H+ x8 K; X$ z
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
: \! n& _. {/ e( |  O, e$ M
3 |$ S! ]3 @/ x3 D5 f( E4 H0 w; y
AC115V/50Hz 传导L 相
; z2 A+ ^5 W2 E( B2 \, o5 M
AC115V/50Hz 传导N 相

# j) `/ Q, e2 h
AC230V/50Hz 传导L 相

- Q8 g9 S$ H4 n- s. M8 g
AC230V/50Hz 传导N 相
5 s: M5 o% J& M. @7 V: X6 e6 ?! j
AC115V/50Hz 辐射测试

6 W* U$ N$ g2 p% c+ u8 T
AC230V/50Hz 辐射测试

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