本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑
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( ^$ j2 ]( R0 P* z7 M, f( 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& Z- l( K) k# b1 o
# `$ K% x" ~3 J: g- I+ Z" a3 A5 _" D; Q接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!4 b0 V/ R. O- F, ~7 U! n1 a
" r, J3 Z5 x8 y( m1、样机介绍
: q! H5 J, m0 p+ q
! Q# e7 O) c- M9 P4 O" F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。
; c* U! h+ w. k5 c2 Z$ a' A) M) `9 L) [5 x+ u8 G1 O) U0 u! F5 ^, H
# ?! j7 P3 `1 y8 f0 _" B& r: V # }. G+ x( W' z- G9 R. w$ H9 h
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
" V: l- Q/ _2 _9 nCR6267SG
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) o# m( R& Z' t3 i( yCR6267SG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。
& p/ r6 U: y/ U3 o* v! X. L1 Z T9 U+ ~3 S
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。- q; G" a# j2 T& v2 w
6 H# T5 a' o$ d芯片特性$ O9 A, A6 d1 c; n
; Q. ~1 E+ Q: s1 b3 O' J4 l
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;3 G+ A; }% J) C% H3 L
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;4 a- I; K; Z2 m
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
& m$ f1 A" s0 j6 M● 低功耗以及良好的负载动态特性;5 j( N, B9 n0 a2 r! Q, r6 ]
● 具有良好的EMI 特性;, z# a( F! J! M2 X& L
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
9 X3 C4 I P; m/ _# y7 Z( g( Y2 O● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;1 D8 `' L/ S+ a! \; @- ~; P6 ~
● 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。. r! b7 p# g# o( V0 q
% q) I1 B9 R( K w
基本应用% ]9 p+ { Q" |6 c- S
2 D z S8 ?4 g/ ^
● 小功率电源适配器% C. ]* ~# ^3 t
5 O2 r i* P5 ^9 _● 蜂窝电话充电器4 L) z1 [6 o5 o; `4 e, O$ d1 g1 Y
, A# ]: X% E2 U+ S
● 数码相机充电器+ h+ _0 Q' g; d* k1 W- Q
; ?2 O& c1 j) t9 n6 x' u% X8 a● 电脑和服务器辅助电源, a0 L) C8 U% k
/ J) [- h- ~# o H. x● 替代线性调整器和RCC
( t, h/ O: B1 e' ]9 j. w
# e; Q% E/ \( L' K8 T" U引脚分布) E, K# p; f0 }: K; P7 h I) `
( q8 k! ^) n( n3 K9 N9 J引脚描述6 {9 s2 N V0 W/ Q7 M
- d- x* q* Z/ z" Q
. T9 X4 b2 x& y5 e9 k! h典型应用
% X5 `3 U: F5 j) W, a' D
9 u: a e+ N2 G9 `. m+ Y
5 Y7 o; @, D e% x: o S7 j' l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。! [# Q9 H. x7 J, ]/ m9 d
% d# h& E, C2 q3 N- O
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。# }% M0 s/ f, N
: n8 W% c+ ~; J1 ^! ?
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 z. J7 N) r+ G& p
4 m! S# ^+ f2 G: k& E. U. d# L/ q2、样机特性
0 P, O( P: b' w+ l2 i3 q- j8 W# {# u* R1 U! Y: `9 h. k6 S1 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。
3 n% b8 I" u7 E8 @0 I
) l: W5 j" `9 |1 g( Y1 v7 V2.1、输入特性:
9 Z( h' g; Z" i% G8 H5 {+ h& D- W6 _: i; A
0 J0 | N ]) W
2.2、输出特性(PCB END):
) t: F- N. h, l' i3 I2 T `1 {6 b/ S, c/ m) c$ k+ n
2.3、整机参数: o/ l# m P- G% J g' z, Q
# |7 F! Y% w* l- q. d& n
2.4、保护功能测试:9 M1 d0 M- {. ?2 d) N
! c- |6 E1 q* Z8 `' I
2.5、工作环境:
+ |, i) g( l+ f9 d2 D( l0 K3 \( f
' k9 F5 F; |6 Y2 w- G: z V2.6、测试仪器:. `- R2 d( e' s6 i: y
" H1 L9 e% A$ n( l2 i5 v- |( F
3、样机结构信息
: R/ M# ~/ X- t0 i: i7 L/ |- X5 D7 A! z1 }7 V3 X9 l6 M
本小节展示了工程样机的电路、版图结构,变压器结构及工艺。
0 u8 u, b3 F# u0 y( }& Q% B
2 P9 l1 l; R& y, O3.1、电路原理图及BOM:
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* j8 I2 L' o U' b( [3.1.1、原理图:# w2 X1 Q, O; E& h/ @
' u7 a- b; t. ~4 {. Y
2 v! M- G H6 I$ y
3.1.2、元器件清单:/ b3 a4 o! p/ J% O
) A% A. \4 E: Q/ d% e4 V. E& f7 x) W) x7 h2 V9 r1 s$ p/ Q
3.1.3、PCB 布局&布线:* {. R8 \5 u3 T; y |2 F
8 d5 u2 Q* Z" a! g' C
PCB 顶层布局&布线 / Z# A5 | U+ h2 D* ~
PCB 底层布局&布线 2 r; m* ^4 ?$ a0 B7 d H2 _9 I5 @
3.2、变压器绕制工艺:
, O/ Z) |2 P( z0 {" m! e4 |9 D) p& Q# ~; d
3.2.1、电路示意图:: T" R9 R* ?9 q$ r: T) ~! T
" S; a2 x5 _4 Z9 u& D. Y* d3.2.2 规格参数:: t* D/ b2 r# N2 d
) w7 F; {- g, p* p1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;9 `8 v' v g( r1 A
2)材质:TDK PC40 或同等材质;6 \, O/ {7 _/ N
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;, F2 q* @% X( t/ \) l4 z
4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地' L: S" w/ o# ~3 x Y7 [
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
: P t& G0 C" i6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
& K! [; i% [9 u. W7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);
' g5 F. l3 Z4 P* S8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
+ ?3 k' r: o; D, ?) u9)成品要求:浸凡立水;' J" C0 l) g) E4 ^* `
1 \& j9 O: E E7 g3 K. C, K! h _
3.2.3、变压器参数:# |4 i1 N; V) ~& h3 S5 M/ I( L# o
0 S* `9 x' C! c2 U/ C4 N# a) R2 x! E6 F
3.2.4、变压器结构示意图:, Z* V3 o, | f, O
. p" G, j' a4 F! G7 K
4、性能测评( ^8 r2 g3 t, w' r/ z
9 E/ Z# g& O9 B) t2 k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。
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2 S) a X6 v# \4 G, ^; o$ q4.1、输入特性:
8 W- o' M& V/ }. G0 j7 C* L( Q+ y3 \" D% s2 I( T* T* d
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。
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表1 待机功耗5 H3 @4 U& s- U; `: ^9 o/ B
8 q1 O1 H, W8 y/ z表2 输出100%负载下的输入特性
" E7 Z4 k# W8 E7 M# `2 ?+ T+ x$ o* k4 P d0 ^5 v6 `) u. W$ `. p
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)4 E. z7 X, g5 O! C) a5 U
' M: D4 b& [7 v表4 效率测试(PCB END), e% t0 D1 h, Y5 i: t
+ T" n3 I1 Q# E6 `4 i4 E4 ~
表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)& Z H0 H3 x. e: _, ~! P$ [
0 K$ P; @) r% l4.2、输出特性:
7 Q* V7 i3 c J* B3 |' c( L% e% e$ T! ?* V, x- K% Q: n) ~# t
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)8 \8 f& U3 s% }5 t3 f$ f) h
, [& P6 J! i1 y: D* F
, P, ~: }% [" k4.2.2、输出恒流特性:$ Q* m; i. C2 g# x8 _. Y
$ F# J7 U% y, `
& O( m; [1 @9 `9 p" g6 ?1 k
4.2.3、输出电压纹波:# t* L2 j j8 ^
" X5 u* h7 W* L, t; G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 S, X1 t1 s! {$ u" x0 z" f# M' ]7 ?7 g
# l1 V- ]1 h7 i! U/ H5 v6 D8 q
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
- ~" n7 P( m2 U2 P% b
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
% @, W S2 D- B) b0 O+ |) }' e9 J
R&N @ AC264V/60Hz,No Load , `2 ?3 u. n1 Y# |. ~- h
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load 6 ]3 Y. c \$ | m
4.3、保护功能:
' Q0 [/ `! p- l4 L3 N9 ~ K8 _( ^9 r. o6 t7 i
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
, S2 F+ p2 _2 W* |# h9 P& |: z) i" s$ ]) o7 M* ]
4.3.1、过流保护及恒流特性
5 a8 N* [4 d( m! \4 |$ e% z" B6 m4 r' x( c) t7 i" j/ M. c
% c2 d. ?: _. b& h- D S4.3.2、短路保护:* X( e, G4 g$ A9 c- I
- |3 m9 ~ \. `功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
- ?. y& N T: C: R4 v, D
3 l' Z( F1 B" Q- S$ E
8 k3 R' _6 F# K, y+ d" C4.4、系统温升测试
- k7 N) I& b2 o1 t5 b# u, Q' R2 ]% j" t0 C. @& e2 P
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 J5 [9 R7 s
4 B+ q7 s( z& _ X- J: U. z3 r q# ~' n
测试样机及配套外壳 ( L& L9 K o1 b# e; H* k
7 D' ?% A3 B2 G3 k4 b/ n6 X8 L温升测试:
6 y$ V+ L; \) i+ D/ S) h- H
' ^. |) P- }, r4.5、系统延时时间测试:
, ^9 ~: r; `" G
, ~8 O. C$ }( T1 x* u' ^5 x
) ]# H$ ?& i0 }- P+ a
TON_DELAY @ AC100V,100% Load " X* L& k; l+ C1 r! K4 {
TON_DELAY @ AC240V,100% Load . G5 W1 z8 @: A3 c& ?
THOLD_UP @ AC100V,100% Load 9 D0 J& n, |0 b. g+ }
THOLD_UP @ AC240V,100% Load 4 C7 j4 b' O" H" l1 O' U
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load 8 P7 j6 u- d8 ^; d' n
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load 4 L# F# W; O4 {7 R
4.6、动态测试:
6 T: q' m; d& F2 ~ [* ^! N- ]
& o% [2 T3 `; b2 \: W2 }# }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。
2 Q; p$ d. Y, {2 t7 Q1 y' I6 K) f
. G0 g$ ^, K- Z# P8 M; W! p$ |6 ]
AC90V @ 5ms
5 x3 c- `" X8 Y; h
AC90V @ 10ms
3 G6 V: |0 I% f* D0 [" X. k9 ^* ~
AC264V @ 5ms 6 q# w2 b" e$ ]6 F
AC264V @ 10ms 9 k6 ~6 ~ h; _# ~
4.7、其它重要波形测试:# A1 y! W7 j$ |. T' M5 c( Q
: t6 G) ~ n }6 s1 @ l) }0 I$ a
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
2 a: ?# N8 A! p, _( F% X
/ V+ M2 C) Y! H1 n) z Z& v
AC90/60Hz,100% load
, w* Y- J7 P9 X n$ P
AC115/60Hz,100% load 7 u* c. N0 n% L" g9 r
AC230/50Hz,100% Load
- w5 W, ?/ [. E" r8 o3 P1 s
AC264/50Hz,100% load
0 P: D9 t6 k; K
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
) F/ y$ K+ |" x( C
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压 6 j0 P) Y1 G6 K: U/ @* m7 {
5、EMI 评估测试
7 b9 K5 T7 b5 h, X1 k; N* W8 }6 ?
3 _. @" \- O) G5 n) W( @测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;8 }3 k: \) ?- f: K
输出负载:功率电阻;5 F$ D; O, W. z( h! k
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)0 k, B) C" f# r' W
" c0 j4 x) V9 \! w2 ~- d
AC115V/50Hz 传导L 相 ( u8 a; d) H& O! n
AC115V/50Hz 传导N 相
4 K# ?2 u) C% `- M6 | ~% n
AC230V/50Hz 传导L 相 6 |% k, h7 v* b0 p, n s
AC230V/50Hz 传导N 相 # A, Y, F6 K, g" c$ T( U
AC115V/50Hz 辐射测试
! @; j' v; x( C0 H
AC230V/50Hz 辐射测试 |