本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 18:15 编辑 : O' X+ m, \1 w! ?! {
. i/ D) E m+ [5 E本文是基于思睿达主推的CR6890H 60W电源适配器方案，该方案除了具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能，最重要的是效率高、成本低，可完美匹配行业需求。3 U/ U* {5 a3 Y" `8 j; U. X
& |9 w) r. I) s4 c/ l' a& ?: X% b
01、样机介绍
7 ^# D9 T! ~$ ]3 h. S( g4 Q( `
4 E/ o. I0 c2 ]" u( u) c该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率60W，恒压输出的电源适配器样机，PWM控制IC采用了思睿达主推的CR6890H。1 P q$ K* s% P6 n
; g& ?# M \% K! T- M
CR6890H_20V3A 工程样机示意图 $ {8 E; k) H: M
CR6890H 芯片, V( n( R( w# j) ~# k) y' S
3 z) i$ v9 }( x- R" I( o
CR6890H是一款高集成度、低待机功耗的CCM+PFM 混合电流模式PWM 控制器。CR6890H 轻载时会降低频率，最低频率22kHz 可避免音频噪声。CR6890H 提供了完整的保护功能，如cycle-by-cycle 电流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO 等，还可以通过PRT脚分别精确设置外置过温保护和输出电压过压保护。软启动功能可以减少系统启动时MOSFET 的应力，前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计，降低开关噪声，简化了EMI 设计。CR6890H 提供SOT23-6L的封装。
! _' A# k" k5 e x( i. i; U4 s' u5 M' x8 B, P
特性
, u0 L; v, e+ x5 _+ p4 e8 r# }' J1 p/ G+ O
较低的启动电流 (大约3μA): l1 H8 G0 a7 q2 V3 L* {( J
3 X1 e K- U; Y% ~7 F% X内置软启动减少MOSFET应力
. n ^ M! [+ _4 F' t& e; M# S. u
" B2 Z& g0 h4 ?% H3 i/ z7 Y5 ~2 |) H带有Peak_load 升频功能；1 K* q2 F* U* a/ }, s
+ P: A$ c, r! q
CCM+PFM控制模式
2 s7 B N5 h% C# J
3 P4 V: L* Z0 \8 g6 _内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡" `$ ]$ u# D2 k, K8 @5 ^+ a
: `6 @4 ?! f5 u$ [; X
内建频率抖动功能，降低EMI8 \7 l4 D; _+ W, D
( |& T# ~4 R1 b% R+ o% j内置65kHz开关频率* V6 @+ a' `4 p/ P4 H% i
x- J8 s: Q9 d: z4 K5 u+ U
轻载降低工作频率: s3 U8 v$ f& x: d
' e# V* \1 X7 }, {1 W$ ]: g1 A8 N
15ms倍频模式5 a O9 V! X1 l, |6 Z
9 S$ n% T; C( ?+ }0 t
可编程外置过温保护并进入latch4 ~$ S% x) V9 ^8 R% m8 K0 N- y% P) M6 u
; u5 S, W+ L V1 |3 O4 PVDD过压保护和输出过压保护功能并进入latch2 p- w2 g5 ?5 H! m5 A+ `, e
$ d, E5 |) |: t! b3 j7 |内置前沿消隐电路$ s, e* _* i8 ]: I% V; [$ `2 e7 q
! J' r& u Q% t8 n: y% n: m
内置输出二极管短路保护/ n) s# P8 Q' A: K/ W9 V2 J) X
' p. O8 ^/ D1 O5 e
内置过温保护并进入latch( G o' N8 \: c1 ~) T
! c9 ?5 {* R1 x8 }$ x过载保护
8 W* X: s% \* P% o! w# z8 B1 t8 k! v: z. R& D
SOT23-6L封装, z1 D, A2 s# Y! b' F
7 Z0 Y2 a: U/ C/ _' W% |* }* 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。
6 u+ H8 X% ?) b- {& B" \- q$ g9 \4 n7 `8 j) z# e! s; I; N
基本应用" V2 n3 L, d4 q5 f
$ u' c4 A y; _# ~$ i, i' k$ CAC/DC适配器# K4 M# h9 p& U! K/ m2 A, ` {. z
! R4 S1 H R; M# K3 B: w! M( I
电机类适配器
- {- k2 _. ?; C) f
$ @6 _9 t9 Y. d4 h2 ~# d充电器
! n! D) j- k0 R" P2 F% G+ U
3 Q/ B' r7 R4 E& t: h$ v0 U& _存储设备电源# _( j, \ T1 v) |2 @( |
& ^) X6 p' w, y# e( \7 E6 J m! K- u典型应用
; p. ]* @- P3 P1 A9 |
" a) k% O' c! ?5 c, x. p
0 T/ {* v6 g- y$ L! d# L管脚排列8 J! ]1 Q/ t$ Q# M( l# A+ Y
: x$ w" i' b6 E
管脚描述
1 P! m. z" i) P9 L3 h8 }: X2 B- l D: q
D* `" d4 _# u, g8 h6 f样机PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全电压实现20V3A输出的电源适配器。90VAC满足启动时间的条件下AC264V样机待机功耗<58mW；全电压输入时平均效率>89.2%；输出接18AWG1.5米线能够满足“COC_T2” 能效标准。 K2 a9 d& x6 M/ i, t$ Z+ U- \/ |1 H
* I$ W( G p* k8 C, ? r样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。
- n2 ~3 Q1 a5 v$ [" b
( H' W- k$ M& }, ^- ?6 ]' Y5 l样机的变压器，采用了PQ2620磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
6 c: p* |9 E" I2 p* _6 `; d6 R# q0 s
02、样机特性
% Q% O4 }* c6 `1 c
/ v Y; O; g3 d9 P6 }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。. {. Y. A8 D3 N. Z& V H
' H' e9 ^( Z- y4 R ^% j8 ^$ u
2.1、输入特性：
& M$ Y0 b; d+ D2 |" q2 E, Q
7 y% d8 u( l+ x) ^* d# ?' D K; q
3 f# |( a' W; P. [, q! n$ ?2.2、输出特性(PCB END)：+ M* G, R; [) I. `
m6 e! R; {) F, x& g9 z/ m, A9 Y( E
2.3、整机参数：( Q/ ]4 V9 K, C2 e
( a; Z# R8 o. K2 y6 i9 e2.4、保护功能测试：; l5 a* U% C' H X: q( J
% y' |3 G* S% d U
2.5、工作环境：
. S' \. \6 d1 ~, e9 n, |, N
2 _; @/ R) S. g, \6 ~3 s9 R% L- G, u9 o, ^' D
2.6、测试仪器：1 |* g' ^0 x- _7 A, a
03、样机结构信息* z: r9 b2 {; \5 I" l
2 M9 d" _4 X, f7 c* F4 \
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。
" {+ `; [ f0 @! ]* i+ J) K# k, z( u+ f' h
3.1、电路原理图及BOM：' s8 n' [6 u" r1 j- t5 Z
! J1 `2 H$ @3 X6 D3 [6 z, m2 V3.1.1、原理图：
6 p% k' N( y. K5 \: C9 C
$ M. C1 w8 J s3 v' O
" T: V5 p0 i! O8 T3.1.2、元器件清单：0 i! T8 u3 {. A) A
6 }, ?6 c8 u o* Z$ r# O
& y" T) F$ \' p" p% \
3.1.3、PCB 布局&布线：! C% d% ^- `( R) T: E' |4 z7 D
( i+ }' [; J$ I+ u4 |; `: \
PCB 顶层布局
. J5 R4 |3 Y) V$ e: W: V8 X
PCB 底层布局
- R" |/ E [$ f
PCB 底层布线 3.2、变压器绕制工艺：6 j) L0 y j7 h' y; c8 H
& P0 {" t" l! a( G( @" a" l' I
3.2.1 电路示意图：" n$ d. E9 _. y) U. c3 O
& U; l" @0 \7 [0 H
3.2.2 、规格参数：" [3 L+ p6 Y$ M" R, O" n
# W) B. Q, `& G7 E; J: [1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm²；
+ I. r5 l- r; K% _7 X5 m5 m2）材质：TDK PC40 或同等材质；
7 N" N+ i" P3 [: B4 m3）初级、反馈: 2UEW 漆包线；次级: 三层绝缘线；
* x8 Q: @8 }; W b1 {# u% k9 D4）N1 N6 N7 绕组从变压器针脚B 进线从顶部A 出线，磁芯接地；6 m( J; I3 H( @, H4 o I }
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；' h3 k$ m6 J5 @- {6 _
6）初级绕组感量Lp：0.6mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）； m$ b+ O: K1 m1 v
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）)；- i \$ g7 g2 b, l% l9 q6 O2 g
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
/ s9 g5 v: ]7 W$ `! }9）成品要求:浸凡立水；3 `, T5 a3 j! P- m! F
5 j9 I: Q, I) s5 W4 M5 @( r
3.2.3、变压器参数:$ ?5 t0 y: a+ x, v0 M5 `; P; I
8 \/ A7 m0 b) o8 [
2 T) x2 r! B- U% R3.2.4、变压器结构图：
% e9 r$ u/ {) n5 |8 c
% x, D" s& e' ~! l3 T6 V( B1 ~( p04、性能测评- C+ h' w3 m1 R' c
# H1 a' W, X m; D& M/ U7 ?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。7 i) x# Q( H7 X
0 `" J, c1 Q2 ^' }$ ^
4.1、输入特性：
! l" T8 J- P" V& |; U- y8 y1 H* v& H h: ~6 b$ Y' p$ r* l) a
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。
, C% S& c+ v0 K% ?9 N8 d& [7 s \6 f, `% k2 F& h g- {
表1 待机功耗
" I$ `/ M8 m0 Q3 o, k) @. y i
6 H6 J1 S9 P* {表2 输出接1.5M 18AWG Cable100%负载下的输入特性
& @8 I8 g6 M5 E# _2 e
1 J0 `8 m# u. }: P表3 效率测试（1.5M 18AWG Cable）
/ j( Z$ @+ a% A+ a( I6 C; R6 T3 G! _, j9 c
表4 效率测试（PCB END）7 W$ s. n+ m. S9 E) I7 Z+ ?
$ h& r1 `; I6 |0 R4 h表5 能效等级评估（1.5M 18AWG Cable）, N7 i8 a+ l+ d* v
& q9 e7 K' |2 m) |1 s# _
4.2、输出特性：& \1 ~& }5 t" w* B/ p/ d! T
: O! h* `2 t# _' v* C
4.2.1、线性调整率和负载调整率: （ 1.5M 18AWG Cable ）
4 L) T1 m# [! w% f$ p8 K8 t' ~, w
! K4 w! ^) g8 ^6 n) I6 l4 }
4.2.2、输出电压纹波：3 N2 ?1 `: j# X, [4 U( I
8 u' U0 V0 |& j6 }1 c; p: \
注：纹波及噪声在1.5M 18AWG 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。
/ d9 s0 Q( a8 K! }' t* [: p, s, R/ G' l+ s- H& K
5 x+ ^1 x, d7 I
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
% @! d) [7 z4 s, S# R; t
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
" h, b4 O8 f0 D
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
8 \" u6 Y1 Z4 S" ]. N. L, m4 d
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
! n p C9 k5 Z' I9 |# d( I" _& I! l& d4.3、保护功能：3 y6 a2 R1 e0 A0 ]1 }
7 O x! ~6 u! c; X
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
8 ^; D$ k6 b: N& V) ?$ |; M3 e' }! {4 G7 N
4.3.1、过流保护：. Y$ g1 p0 n8 S/ C
$ j% S2 x$ s5 h [3 N! v8 J
[% b. Y& l& X4 Q' n4.3.2、短路保护：% n9 D7 f* X* o# e0 ?. B
3 I1 S$ R& u; O
功率计电流量程2.0A,开启平均值模式测量。
! d" t! \ S7 x9 D. D: k* W* n1 M1 K3 n1 c2 e! W4 t0 D
* k. U& B1 R* [2 D
4.3.3、Peak_load 功能测试：
* i8 G5 J9 t$ i, c8 c8 {( l
$ G1 E) z% X. `% `/ o该项测试输出电流设置从A=3A 到B=7A，20mS 周期动态带载，上升/下降幅度设置3A/uS。
% h. L5 u a6 r7 f! y
. ]; {% T3 _1 h# \2 l2 C0 @
AC115V 发波周期12.6mS，Vo 最低15.6V
4 D/ ]0 T g/ f8 j
AC115V Peak_load 功能升频151.52KHZ & S `+ i. l B- _
AC230V 发波周期11.2mS，Vo 最低18.2V
' k$ r7 n2 x: J
AC230V Peak_load 功能升频151.52KHZ . E8 X, U: F+ X* p _: A
4.4、动态测试：$ _* U9 u, U2 Z+ T& m
3 o: k6 p7 B' V1 p+ B) l3 R输出动态负载电流设置为3A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为0.25A/us。(1.5M 18AWG Cable) B* a4 f: w) g
' L7 A2 s. [0 M: W, `0 a6 d8 j
AC90V_5ms
AC90V_10ms * w. @6 \& y) u% r
AC264V_5ms
( ?3 k0 P4 x7 D# Z
AC264V_10ms * }- a1 O) q$ ~( q0 ?
4.5、系统延时时间测试：0 G: t% o& J, N, c2 ]6 H6 J
& R! Z; u# O! D/ v
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
" T. R' j4 n% [2 C
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
* A2 D- ` t! M; }$ b
THOLD_UP @ AC100V，100% Load + O# i+ f8 [' t9 Q# c/ T9 A6 t, E
THOLD_UP @ AC240V，100% Load # {* m# i, h, @( |2 |* w
4.6、其它重要波形测试：
$ ]- ^0 v: |2 R; N2 c3 y9 y
$ O5 s. u2 W+ E) s
AC90/60Hz，100% Load CS 波形
: s" |5 B1 M7 ^) U$ z
AC230/50Hz，100% Load Gate 波形 : c5 D3 g/ U/ b/ F
AC264/50Hz，100% Load 输出肖特基波形 4 h2 Y! X, J* V# p" x. e2 ?
AC264/50Hz，100% Load MOS-D 端波形
# I7 X5 y) `. a* R) c05、温升测试' b3 O2 p' K/ t$ j0 |
+ _; d3 ?- b8 |0 U0 O4 q
测试条件：带外壳在40℃环温下长时间带载3A 老化。
' g; C9 v0 l5 Y8 Q# \& @+ k0 y8 X
1 b7 a; G2 F V
* T, v% r8 S7 M- w5 p06、EMI 评估测试
% Y' [1 m; r' W6 v3 w( G8 c
+ H9 r7 L% ^" @8 C p7 j测试条件：
- V2 t& S$ \$ @: z2 Q2 z! l7 K& h1 f/ ]) K+ H, P: r/ a
输入：AC115V/230V；水泥电阻阻值6.67Ω，带线1.5M 18AWG 测试；
' T2 r' O9 D. s* F0 B7 y6 \限值标准参考：EN55013、EN55022B。（测试结果仅供参考）
1 T% Z% Q1 R/ a( X7 [6 o1 F
8 k+ q1 w; c ~1 v# }# [
AC115V 传导L 相
4 e( ^) p% ^8 h0 I% |
AC115V 传导N 相
0 v2 p+ |5 ^/ u; c' @9 U1 J6 ]9 Z4 r
AC230V 传导L 相
4 b' s! I, `7 a; n
AC230V 传导N 相 7 G. G! x) g. W$ T/ H: z
AC115V 辐射
' r4 |, C2 A2 t* B) ]7 ?6 M
AC230V 辐射 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 16:49:15
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡