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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 * Q& D' I5 \+ f

: w+ {. m0 B: ~% Q+ A8 z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。
' C* A2 L* d7 `: Q& M1 C) B7 ~! f, [* }$ K/ N' t1 W
接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!- g/ ~; N' {) h9 t4 W

; n% G. o' S, R$ q( L( B1、样机介绍
, H' y0 U: q: z) h& ~% ~
. i6 L$ j) w" v0 H! @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。
: W$ ^# b' D- b! N
  G6 d* }3 I$ ], _8 x

9 }" o- N) y' _* j

% k/ S: B3 w+ n
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图
# Y9 b' T/ j3 ~- y) n  p8 p6 N
CR6267SG
! |- N' \! l" p/ W4 p3 R2 O
. ~& Y1 x' M' N/ {$ ACR6267SG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。
, O3 v" Q- o; @' w, w, \. Z5 {
3 l1 h6 b2 f+ P$ t* GCR6267SG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。$ I3 I4 G8 C) G! `
4 `; `4 b4 ~! ^5 E( X; [
芯片特性

; X/ F1 d9 Q0 e- K1 c/ y; n8 }! Z
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;' r6 K) r2 f% ~4 q0 F: f2 X8 ^
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;0 c9 i. A& f! ]- I0 s
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;3 ~, q0 \, c* M3 }  O
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
6 O; N$ Y9 c% \( V2 {: f● 具有良好的EMI 特性;" w: T5 G+ h$ q6 O5 k- S$ m& k2 G+ e+ ?
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
! \! @2 ], o% b● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;: `1 R. I0 G' o* O" N9 s8 y3 U; d
● 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。
) B! T- s- Z$ c* r+ {/ }+ f$ N& p9 w: D- L: P; l
基本应用
& N* }: d( Q2 \# F  U& s# m
* V% ^  U  x6 `5 l" R● 小功率电源适配器! Y- }0 {+ a4 z: W

) e- q! @8 d8 c; `4 }' g3 ]+ I● 蜂窝电话充电器$ \' l3 H7 [3 |& E7 T% i

5 C) E, X& H: G" B3 H● 数码相机充电器/ |5 }: M: F- P3 M

8 G5 E' m8 Z: g8 J+ ]( F● 电脑和服务器辅助电源5 }# D8 S. L, `' j. `3 U
" J! `) t' ?4 J5 I% U
● 替代线性调整器和RCC
/ t9 ^# U3 _& h6 {! G* {9 O/ h! ?6 @7 Q; C' h, o. g5 C4 x- D# [
引脚分布
# g2 ~; g' h! A
. H9 H' |7 V! T- _$ W$ o1 v
引脚描述
' o) S# t) Y( ?# X1 F0 H- x( _+ b  X  y2 I
+ D& c$ W, w8 G* d. `: t$ s
典型应用3 r0 o" R4 h6 X) f# R9 ~( V
6 [$ F. Q' q1 A$ X

, F. d& ~8 Z) V% q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。
6 L& g2 B- z% V  i  ]+ [! \) j) ~
8 \4 V; t! |" V3 ]$ J- D) J* H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。6 L0 T2 G. L! g2 |" y- R

9 c+ {6 a- E, ^! ?& W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。! t3 q& u6 ]9 `( u* {% C8 n
) ~0 c8 d- l$ o& L$ m6 [
2、样机特性( d$ _* X9 I7 a( J( J. p

9 Q4 I. [; u1 D' I$ ?7 Y. U4 C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。
% N+ o6 E0 R" \$ J# F& F
& s, S; R! M: u6 f/ ^/ B2.1、输入特性:" f; F+ ?4 k# B+ |5 i

* m2 D$ s/ H8 k8 u7 m
' s' Z4 i* u2 m! [! I1 K2.2、输出特性(PCB END):+ a; }2 J& ]. K( C' b" u* j: S( l" ~

' P5 @+ N6 R6 K8 Y2.3、整机参数:# k' ]5 M) d- p; l
; }+ F! y7 Y8 Z. i6 N" u
2.4、保护功能测试:
+ F7 C- I3 r/ R" Q  W

- c. z: z/ {0 n, E, `2.5、工作环境:# h2 \" x  V( h& k; v3 B5 h. ?

8 C# Q: W4 [0 {" U% N/ l2.6、测试仪器:
+ J6 }# f' W# v, E( y$ Y! \  s, S

: v: X0 C# Z  {& d# \2 J' @7 L, K3、样机结构信息
/ {4 b/ j* O' a4 m, c& e/ ]
% l9 P) M) C( ^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。, x) C5 V! P8 V; T; Q
& p7 x) x8 H0 c3 M. e/ {3 |
3.1、电路原理图及BOM:6 p# m" Y! ?0 c* E) K2 c& v
4 D$ O+ n2 s/ T# L
3.1.1、原理图:9 m6 W  P2 Z) |; G; ?

& n% R' _% C. @  K

2 f" s3 {0 K) {+ x* i5 q. B2 p! {3.1.2、元器件清单:5 K" h1 u* s7 {+ a5 p3 D# n
7 j% G" D! \- @6 |  r
) `# h. A+ R; {$ G# v+ m& Q- f
3.1.3、PCB 布局&布线:
: L6 b7 Q6 J6 h: \9 z( s) `0 S, [
/ F4 M& Q0 ?) m3 J0 U  q
PCB 顶层布局&布线
& ]2 j. n4 n8 N9 D! M
PCB 底层布局&布线
& i' \' ]- L- W. r* [
3.2、变压器绕制工艺:
; r1 ?$ I" A5 R  V& |" I# g+ H0 b  z" @) B  c  z
3.2.1、电路示意图:6 Y* _6 {$ c$ t; L4 [3 T$ v

/ \# q5 ?4 n% l1 z, y, T* a# B. R6 ~3.2.2 规格参数:6 Y4 y' R) {5 U0 V& i4 D- G/ `& k

. B6 C; f6 n7 e+ i8 g- D5 i% {1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;& ]( r9 o$ L+ D( b* }
2)材质:TDK PC40 或同等材质;# o0 L% |! N( p+ d( a
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
) i5 Y3 y( u# E4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地- O# ^6 K. w5 U
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;
" p1 @$ M0 M9 p  s8 Q1 Q7 E6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);6 M0 O+ E4 Y1 D: u
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);- T  p! `! ?* z3 e/ q
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;% m: Q0 O1 j0 T- n
9)成品要求:浸凡立水;" F; u- F" [( m" Y
" _  _0 k- I# U' N( T& Z* v' u
3.2.3、变压器参数:
3 S+ S1 J4 Y, z: r2 }2 d. B; |+ G* r% B# W
0 S3 P. ^. V) D4 G/ x$ B
3.2.4、变压器结构示意图:
2 q6 f% |, F" ~: o  j0 c9 l' z( V! X
; S6 c+ I1 H/ w# h5 r% e/ B' a) {5 n
4、性能测评- V: f' h4 t: b% j

0 B( e" _" T0 r/ G  v! w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。
  r, t- b: ^3 o3 [
- c) W2 j: X" Q4 {" u5 l4.1、输入特性:
0 X+ b; s8 D0 w) p1 M
- Y* ]2 D& \+ K+ d1 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。3 ~3 }, N- F# b' Z3 t
* u6 E! b! M/ y& A* m' x6 h
表1 待机功耗
! {, ~) R1 a: S6 f, t& m8 v

" _( i4 J3 s; l/ D7 ^5 R$ f表2 输出100%负载下的输入特性% U  a, X5 t1 Z! P6 S. L" ?
. i, K# Z0 }$ i* H
表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
' j! c" S) v# v" c9 W/ H3 C: {' \
' ]* C% ~, m9 n, C8 h9 G1 n7 Y
表4 效率测试(PCB END)2 l  {4 V6 H- |! V3 D% ?

, `5 r* ]: [# @  `7 c7 A表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
4 x4 M) M( {: Q8 T2 r) K

6 o1 W- m; T) B& I  ~4.2、输出特性:
. U0 M3 J* b4 F# @0 C: ]5 J1 y) R6 c! g- c+ V% |  J
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)5 Y8 i+ ~  @: g; z/ b6 T1 ?3 e- d
5 L% s9 ]$ e# X5 d# C

" A/ ?) Y! }) b4 J+ P4.2.2、输出恒流特性:, ?. M' e3 n0 |! I6 m% ?3 t% S  M
5 \4 o9 l& U( E& C
' Z8 j! u. E9 S, m7 H/ ~
4.2.3、输出电压纹波:
8 W1 C/ d! e5 [5 w9 ?" G
: T# f( s. d% L6 R8 D" L4 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。
) L0 i. A9 h0 @$ s  {% [7 T/ C4 ~$ H. j( z* F

- I9 B0 l( R5 G0 K6 m
R&N @ AC90V/60Hz,No Load

, k; [  K% j" ^5 a9 m1 ]
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

1 X: X- `/ \& i' `
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
- \1 B. n2 g, h# W
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
/ R" s) ]7 R* z+ E2 P( _
4.3、保护功能:
) b2 t3 c3 U* a+ a4 w" e
! z# w8 z/ l3 l% V2 i, V1 K6 F以下涉及过流保护、短路保护的测试。$ {8 Q" T$ y  a( O8 d! u7 @' I

3 v. g5 t3 g5 \3 u4.3.1、过流保护及恒流特性
& E: Z  E& Y3 U
' ^! v* ]$ g- K; r

! a1 N8 z7 a; B: ~" E4.3.2、短路保护:: l0 ~2 Z  `3 k  C# }$ F
$ W' d# H! b; _$ Q9 O5 }6 W
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
" e6 o4 R- e- q, R7 a( x" W" n* L* U# H7 b6 c7 G

) j4 w0 x# F1 f, @9 B/ E2 V4.4、系统温升测试: s2 Q. C; B' p) B+ w" ^- S6 I7 L

4 n/ S# V! O& a! d% f* `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。, |0 a/ R. q- ]' m( F% ~
; ]7 `: K& I  D, [2 n

7 T2 f$ R1 a2 M; p* y1 c! z. q, D
测试样机及配套外壳
" v, L# o1 f0 X0 m& K- U

& U) g& v( ]8 T" e& ^温升测试:
, u( M/ {* j  @! n/ }+ _2 c

0 s/ X/ s# D6 m+ x( n7 Z4.5、系统延时时间测试:# O0 Y" Y: K$ ]) d0 i6 e0 z
, s; \9 i" n8 S5 V# v

# M8 y9 ~1 ?4 G9 c, e; C- p3 Z. M1 f
TON_DELAY @ AC100V,100% Load

0 ~& [+ ^" p$ J4 g8 D; Y# a
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
% h6 d7 g: v) [: M( [, W& d
THOLD_UP @ AC100V,100% Load

  d2 p$ A( {; G$ K
THOLD_UP @ AC240V,100% Load

0 Y# S+ H4 ?9 y9 p
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load

8 D& Q/ {8 X8 ?  B' @8 A: @! D" t
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load

, |" i* D" n' M8 `' g5 l4.6、动态测试:
/ w* b+ ~; d0 a4 \6 E3 r7 G  y" ~$ d
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。
0 p4 \) ]& J' N8 T( ?# O4 v  w. a8 a3 G9 U: K" n  x

2 ~' D. {% y! Q% G
AC90V @ 5ms

( m: `3 `  b' J
AC90V @ 10ms

% o+ }8 |# A1 ~9 ^4 h
AC264V @ 5ms

% o& }+ [0 z, J- @% `' x
AC264V @ 10ms
- |$ ]" S5 F( _( F
4.7、其它重要波形测试:
. u1 ^6 [5 W( U& I4 w: z# y- Q. ?
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:; I; n; I6 M/ ~& [- _
& D" s" k( y( r/ N/ j) K- W$ D
AC90/60Hz,100% load
+ b5 N/ N: ?, h
AC115/60Hz,100% load
  u) [% o  r3 p& `, m( i+ K/ C
AC230/50Hz,100% Load
/ g, F, d/ z; B5 W4 f: k
AC264/50Hz,100% load

  }  Z2 t* C' A$ _
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
0 V0 f6 W* R# b$ |
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压

3 I$ |' D" O: T2 j# Y3 g- `5、EMI 评估测试
% s- B' Z* F  q0 v- B3 {2 I) M+ n+ `( w8 i( p7 {; [- _
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;- M; B1 I4 M: D1 S
输出负载:功率电阻;3 I7 {' q- W) x
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考). q* A5 g3 i4 g8 v' z8 v

. S) {& u! D: a, Z
AC115V/50Hz 传导L 相

; M4 t8 w4 s8 |5 j" u
AC115V/50Hz 传导N 相

1 j/ r0 |; T4 E; _; r/ j
AC230V/50Hz 传导L 相
0 Z1 V& r; B2 x9 |/ x
AC230V/50Hz 传导N 相
7 X7 }' W  ?  G  B8 B+ K. O$ v
AC115V/50Hz 辐射测试
( p3 ], y# q3 t  R8 g) B
AC230V/50Hz 辐射测试

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