工程师收藏 | 12W电源适配器方案,看完让你眼前一亮!
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-8-18 11:29 编辑本文,小编将为大家介绍我们的12W电源适配器方案,方案是基于CR6348设计的,它是一款高性能原边检测控制的PWM 开关,待机功耗小于75mW。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。
01、样机介绍
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,恒压输出的适配器样机,控制IC采用了本公司的CR6348。
CR6348_12V1A 工程样机示意图
CR6348芯片
CR6348 是一款高性能原边检测控制的PWM 开关,待机功耗小于75mW。CR6348 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(90V~264V)内输出恒定的功率。
CR6348 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),输出过压保护,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。
特性:
● CR6348 内置600V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
● 较低的IC功耗;
● 具有频率抖动功能,使其具有良好的EMI 特性;
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP 自动恢复、OVP 锁存”等多种保护功能;
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;
● 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。
基本应用
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC
引脚分布
引脚描述
典型应用
该样机是一款基于CR6348设计的,全电压实现12V1A输出的适配器。AC90V满足启动时间的条件下,实现AC264V样机待机功耗<75mW;典型输入电压时平均效率>83.3%;能够满足最严格的能效标准“COC_T2”;全电压可实现±5%的CV输出精度。
样机尺寸:34*67mm;样机具有良好的动态负载能力,良好的恒流输出效果;同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、FB开路保护、OTP自动恢复”等多种保护功能。
样机的变压器,采用了EF20磁芯(PC40材质),变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。
02、样机特性
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。
2.1、输入特性:
2.2、输出特性(Line END):
2.3、整机参数:
2.4、保护功能测试:
2.5、工作环境:
2.6、测试仪器:
03、样机结构信息
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。
3.1、电路原理图及BOM:
3.1.1、原理图:
3.1.2、元器件清单:
3.1.3、PCB 布线:
3.2、变压器绕制工艺:
3.2.1 电路示意图:
3.2.2、规格参数:
1)骨架:EF20 卧式(5+5PIN),Ae=32.2mm²;
2)材质:TDK PC40 或同等材质;
3)N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线;
4)N3: 三层绝缘线;
5)绝缘胶带:3M1298 或同等材质;
6)初级绕组感量Lp:1.4mH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.,3 V,10kHz))
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9)成品要求:浸凡立水
3.2.3、变压器参数:
3.2.4、变压器结构图:
04、性能测评
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。
4.1、输入特性:
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。
表1 待机功耗(输出含有假负载6.2KΩ)
表2 输出100%负载下的输入特性
表3 效率测试(输出24AVG 1.5M)
4.2、输出特性:
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
4.2.2、输出恒流特性:
4.2.3、输出电压纹波:
注:纹波及噪音在PCB 端测试,同时PCB 端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容,带宽限制为20MHz。
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
4.3、保护功能:
注:以下涉及过流保护、短路保护的测试。
4.3.1、过流保护:
4.3.2、短路保护:
4.4、动态测试:
注:输出动态负载电流设置为1A 持续5ms/10ms,然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环,上升/下降设置为1A/uS。
AC90V @ 5ms
AC90V @ 10ms
AC264V @ 5ms
AC264V @ 10ms4.5、系统延时时间测试:
注:AC 端(绿色)、VO 输出端(蓝色)波形图。
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
VOVER_SHORT @ AC100V,No Load
VOVER_SHORT @ AC240V,No Load
4.6、其它重要波形测试:
注:DRAIN(绿色)端、CS(蓝色)端波形图。
AC90/60Hz,100% Load
AC115/60Hz,100% load
AC230/50Hz,100% Load
AC264/50Hz,100% load
AC264/50Hz,Output Short
05、EMI 评估测试
测试条件:
输入:AC115V/50Hz 、AC230V/50Hz;
输出负载:12Ω/50W;
限值标准参考:EN55013、EN55022B。
AC115V/50Hz 传导L 相
AC115V/50Hz 传导N 相
AC115V/50Hz 辐射测试
AC230V/50Hz 传导L 相
AC230V/50Hz 传导N 相
AC230V/50Hz 辐射测试
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