本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 $ l9 D0 z# P; b+ K! M5 s9 M8 w
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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。- k/ N% j8 r$ Z8 {3 S H
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接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!0 B. V# S6 [0 p7 Z6 G3 G2 R
" s& I& J6 J$ W) ~5 u1、样机介绍
! i1 s' i6 T) j5 ]0 J
{- s8 u* Z6 j& B# p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。0 [. h6 P- D" _; W: @2 N
; T: Z- d! O) R% b
5 I* ~% {+ `/ |* Z" U 0 [" h# s& Q. p: c X5 J
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 ' D9 y+ y1 X4 J9 `/ a+ @, Y! R3 U
CR6267SG
4 t- P& s' n9 T) @% C5 m' E7 v
6 y' G$ M1 p1 [8 C+ l) d$ T- ~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。
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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, o. W9 @6 O9 \3 l9 K) V. |
( ~5 x7 p E) j. |9 I, \● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;) T# m [: D9 a/ d, x9 x
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;
1 k8 W2 X5 C7 @● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;' @1 X- d. |( @, A
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
1 {, u1 O) y. Y' R% u. Q% `● 具有良好的EMI 特性;
; X L0 T! I2 H( Y: h2 x● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;) V3 T( h! V7 c1 L' i
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
. F+ ]/ ?$ c: 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。
) Q& R# ^( h$ x' Q8 R
! T' g1 y8 M" q/ n" i' D# K基本应用4 e z f: P: _4 z [
4 n0 e8 X# ~& c2 c● 小功率电源适配器
8 S. e+ m+ G' y( f+ A( v
# [8 `5 h6 e* B' c, \' t● 蜂窝电话充电器
( A7 |( N$ \" p3 s; P% H4 b& L3 L) I# B! ?: v# A
● 数码相机充电器
4 s$ A* f2 _. a7 S: q K; F1 G. r
z& j7 d4 P2 W● 电脑和服务器辅助电源
& F$ y+ q1 e# @6 o/ r5 O
8 n' C: q. H7 E9 ^8 l' b1 U/ K● 替代线性调整器和RCC
% e4 }. C4 f0 g: ^
9 ~4 K2 X- v5 l& n7 g引脚分布' A/ F3 A. c5 N4 y8 r4 b
: L8 S; y* G. e. f6 N7 D% |
引脚描述/ a( w" [" L7 k3 p) S
) R O, t7 K2 p! c s! o
/ T) l2 G6 G" J典型应用$ H; f3 J4 e, l
, Q+ B$ F- @ Y# _ C q( e
, n5 g$ z S7 Y, J; Z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。) K1 H# D% @; m4 W% G6 T6 A
, O2 S* h# u5 ~! N+ _
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。
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/ H0 |9 j: ~4 g# r8 L9 C. j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 E6 w. C/ f; n7 {2 ^& b& R; q4 v8 t+ l8 d+ O- G
2、样机特性
$ A: W9 e& ]# `& @4 F
b5 G) b/ j# Z7 w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。0 C$ ?/ N7 ~% i; B8 f$ Z/ G
" K8 t9 U% e' M, L# c8 d" b' p2.1、输入特性:
- D, x" U- O( `# y9 r' W# s1 h) D: p. I' {( `2 o
3 E2 M/ O5 H* b% h A- C2 x4 K3 B& [( X8 J2.2、输出特性(PCB END):, v4 i+ a* H9 z! ~5 ?+ i
1 z0 V! J9 }( s6 F
2.3、整机参数:
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2 r1 I$ T$ C5 L8 M R# ^2.4、保护功能测试:
2 D/ U. b7 E$ P8 e
2 v. Y# P, ~ H+ b! K v+ \" R2.5、工作环境:/ m2 V9 C" y1 [6 U- ^0 x
' @! {0 E! z8 N$ m& s @2.6、测试仪器:
6 R4 _# n& Z5 z9 b; @2 ]
6 \1 Q; E& _! R% `+ d9 P8 B3、样机结构信息
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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。' }& g6 a5 [ B! b, _6 V
. S# l4 ]( D# u3 S3.1、电路原理图及BOM:6 z0 R" |0 P# e# F; r: i0 |4 i4 a
' f. s* i% s+ i$ Y; J+ j
3.1.1、原理图:; I( n; X/ Q. n6 r- _
5 e) N1 v& }8 c
& R' J. m4 j: u- x7 w" }: F3.1.2、元器件清单:- Y; |& o6 ?# X p# w( s+ t
. [- y3 ?9 n, p5 x2 `
8 N4 Q! b8 @6 y2 B, d1 G
3.1.3、PCB 布局&布线:
* ?& ~( H# o+ [4 _+ l+ `
( X) {. U# ~. v4 N/ Q
PCB 顶层布局&布线 ! p- S3 K( _9 G
PCB 底层布局&布线 * Y( L0 r$ M5 I
3.2、变压器绕制工艺:
- r9 A" C1 }9 V/ O% Q3 e
2 @' v6 m* z; U; A4 P3 D+ o3.2.1、电路示意图:: ^/ s( V7 @- e0 v4 j T
|8 g1 d4 S) A7 Y- m" X% s3.2.2 规格参数:
% M' e% A7 ~6 N. A0 A
+ b: F8 x3 G8 G1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;0 z% V( K$ J" t6 X
2)材质:TDK PC40 或同等材质;; j4 M4 U8 }7 n6 F
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;5 g3 H3 ]+ i$ ^- w$ s, q
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
& b" x( G! u$ s k8 I8 i. i" _5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
. t/ A; r' G! ]6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
. F0 f1 F8 _8 k0 C) w6 l( a6 a7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);. F. e; {* `" Q+ c- K6 F# @
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;1 s2 K3 z7 |/ b! {/ @
9)成品要求:浸凡立水;
1 A( e4 f% ?. c& a+ n. ]6 @& @3 v" c2 P/ e8 I; G" m, |& n$ e( L
3.2.3、变压器参数:
* z* k6 ]3 B7 e9 H- r/ Y0 u# \0 H7 o9 k& X; m
2 {" |! M) \/ ?' L o3.2.4、变压器结构示意图:& s, X* o5 H% v- B5 v! ^4 B6 D
- M* o, D8 ]/ A
4、性能测评# I2 Y5 i5 s7 m; F# q0 w) j
8 V+ {+ A" N# {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。/ k9 I1 t7 V3 D$ H9 w; z
3 C) R% @ ], B) c4.1、输入特性:
% u5 v/ Y [: M/ q
l: Y. r, c4 J S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。
, g2 ]/ R6 k( _ z5 W9 s* K4 z: Y# ~
表1 待机功耗1 Z5 x# Z+ k T e7 N- G
0 ?- U& y: t4 g' b0 ^# a
表2 输出100%负载下的输入特性
) h# X8 p4 B8 V0 _7 B- B6 k: O1 U) s5 L
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)/ u" ~. Y& M& l1 [1 S
' V" m; i% g6 O$ }( ?表4 效率测试(PCB END)9 Z1 j' G+ m% k8 k* L
# J/ G0 V; x6 z% G. v1 R表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
, K' S" y5 b8 G/ `; h e4 ]! n& Z! A' s$ [% ^$ U# e9 ]
4.2、输出特性:
$ v9 b Q: E# B4 _
6 u# d* `! x! f. C' k$ H4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)8 V( N( \9 a r' g# C$ |! y
: `$ j' V# F8 K* U+ H
# _3 k$ Y; m5 ^$ y: ~7 Q' b4.2.2、输出恒流特性:9 r" @8 D2 V, g6 |& Q) l& _6 U6 `
$ Q7 a2 ^, E, o( D
/ ]' L4 J! z6 ~2 A
4.2.3、输出电压纹波:
* P. S" z* M5 ]" E" W, s/ G
* v+ w1 F1 T/ m W. A# a2 `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。! b& B; v1 n$ O( k8 F
4 e, L& D5 `) F) M" y
3 J1 ]( ~, [# h0 B
R&N @ AC90V/60Hz,No Load 2 k& N% b- C; p5 _9 b8 T3 M' u
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
6 K+ Y4 w: p6 _' S
R&N @ AC264V/60Hz,No Load / W4 R+ _) B1 [$ h( x, u/ ?$ T& ]
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load 2 c+ Z. H& n, h7 @9 N6 R( r
4.3、保护功能:
8 p: q8 I9 N1 ?, _9 x2 f0 p# l7 \) g) A! D
以下涉及过流保护、短路保护的测试。) k3 C: z9 I) X; d
2 J. m9 m) U4 \2 ~
4.3.1、过流保护及恒流特性; e. I2 H0 U9 g
8 k2 Q; Y1 M' h8 ?, R* q7 ^9 n, u( c; p2 V9 A
4.3.2、短路保护:1 Z* K# V& \; J7 ~% `7 m1 _
/ T) X* N) ?* C3 p' \9 u. {
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
* ], n; l: w( \! R' U
" ?+ ~) C, P1 q {& r8 I. o, l& Z' X
4.4、系统温升测试/ L: D& k$ T& A0 L5 w
# O. K% u/ o) v) j3 y$ U" m/ q$ M
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。- }/ C( A* `/ k' @
. [7 W; ^6 L/ \8 B! z9 U7 }; k7 e
; w- m- W- N+ D7 z- ?测试样机及配套外壳 / X( m" ]0 {4 R0 o0 u
) J0 e, W1 m' o- v1 Y7 B温升测试:
3 c- a% f' g: O5 f* d2 E0 i& p" K3 O7 ~& Y) l9 c T6 v+ B& w
4.5、系统延时时间测试:
) n- O) Y% w# N/ P. v" t$ l2 h, @. M" m- E4 u+ O5 n+ v
$ u2 q. U( _$ t$ L
TON_DELAY @ AC100V,100% Load ! E9 s- V) Y) G' Z; Q' y- c
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
7 p. e/ G- n. L* I. d: r
THOLD_UP @ AC100V,100% Load E3 I& i, C' `! w
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
* |9 b' ?0 W: M5 g, [
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load ! m& B4 @5 h4 M# F6 T
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load 4 p3 D* E* @3 `8 V
4.6、动态测试:
/ J- f- c; _4 B8 x0 C9 |9 v) S
4 ]' c+ c: U, W5 e: C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。9 T4 D# a; x) Z
, s) U4 g7 _2 O. z: I+ d. q 9 h( f) Q0 V$ G' b! p: m
AC90V @ 5ms " o, a4 T4 r) F6 \/ x
AC90V @ 10ms
/ W& [+ J8 X" X S Q$ J5 Q$ b9 e
AC264V @ 5ms
+ v0 ?2 w6 i+ t$ L% Q1 E& n: Y
AC264V @ 10ms / E) ?6 l X7 v+ r# ^- [/ `
4.7、其它重要波形测试:
2 h; x9 d; }# P. q
+ N& W& O X; t6 A: c/ R0 [DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
0 B9 P) w3 O$ r, o7 |) r* o. \6 W1 m) Z
AC90/60Hz,100% load
A% J3 F$ |7 q/ @4 j$ z( ]5 D
AC115/60Hz,100% load
' K3 `, J1 X- R! c
AC230/50Hz,100% Load ( p6 t8 |/ s7 [/ K6 l0 j
AC264/50Hz,100% load
6 v0 m* {$ N, K$ L* T; K. Q+ t
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 6 t0 o2 A/ A4 N$ ^3 ]/ S
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压 A4 _ j% m# |6 V$ Y- I) ^+ M
5、EMI 评估测试2 \9 S5 a3 x$ E( d( L/ K
7 x0 k! V; f! T4 i& T1 \% l6 M- k测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;! n- D! S9 r$ [5 h) S7 s# g; g
输出负载:功率电阻;6 G- h: J& ^2 ~6 U
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
3 _+ h+ a( e" q; c" Y2 K1 a2 M6 Y$ z( C, Z
AC115V/50Hz 传导L 相 4 R7 n3 {8 M0 R1 ^8 Q
AC115V/50Hz 传导N 相 8 k2 R$ D6 L, d- B( \
AC230V/50Hz 传导L 相
+ `: a G2 U' ]# |8 ^7 U. l
AC230V/50Hz 传导N 相
* U/ j- O, w- y& K5 Z u
AC115V/50Hz 辐射测试 & L- |" Y8 `+ B& r
AC230V/50Hz 辐射测试 |