本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 18:15 编辑 ; h1 |3 `, O! P' p7 ~) ^
+ e, p+ W) g1 J+ G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。
* P8 k/ a1 F! K" d0 o, W
+ @7 v- W( c, B% f5 D# k+ k! l) F01、样机介绍/ q3 e0 v k3 u
/ t! g( _1 P* X. u
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。
* i: u4 R0 P, Q9 }, i. b4 z& d
7 I l4 Y. w/ k$ `! j
CR6890H_20V3A 工程样机示意图 9 a7 x6 W9 W, x: B Y- x' m: r" }
CR6890H 芯片$ n8 \ ]! N) w6 I. }1 \; y) c* j2 ?) X
2 [/ E) v1 y ]8 Q" pCR6890H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。
; P8 E& J; W0 U7 ]" \2 |
w' l! U2 x3 J# Z1 R特性
9 R; l. \) l. ]! N1 e9 `/ a6 R
较低的启动电流 (大约3μA)( C1 A& Z4 ~4 S* q1 l( t2 S
# z" `0 Q( o u* t& f$ x
内置软启动减少MOSFET应力
2 i. M+ o# O; P6 ?( \- t* ]3 z6 w' K4 { V
带有Peak_load 升频功能；
. }- |4 {! C0 {' i; K+ g, A4 v6 H; l# }+ O. H. q+ v# |4 H
CCM+PFM控制模式
$ I6 w: m: p. z# H* M
4 _' v- c$ }* l) J$ k内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡
$ k* x4 D9 c# s) U
/ {1 n2 v5 L6 R0 z# y内建频率抖动功能，降低EMI
! R- _+ f4 N. ^: v- h- e9 C" d
# }/ F" ?/ m3 L内置65kHz开关频率3 Z- ]9 t' b, s z. y
1 F% b. G3 ]: u1 m
轻载降低工作频率! a8 r5 C$ { `+ g3 V+ t
& S# g0 a) z/ X3 _
15ms倍频模式+ q* i2 K8 t- j6 x' {
* P. R7 L: k+ f, \# b5 t& b* Z可编程外置过温保护并进入latch
1 _4 _' V0 Q3 v C& W
+ Y2 m" k# m! I0 o& M$ {VDD过压保护和输出过压保护功能并进入latch
( [2 }4 j: b! W* C1 j
; a/ y/ k8 G- s$ Y- S9 j1 ?内置前沿消隐电路7 K% q; q `# A9 k% h: X* M
0 Q4 P1 \# o3 \; F0 D$ \: `! L% S' T$ p
内置输出二极管短路保护
2 [; ?' o7 t" i7 M" _* K% I) |* E# z1 d' t8 Z" ?4 _/ P/ P+ F6 [
内置过温保护并进入latch
& m4 Z4 s7 q8 x6 q
9 K( C( R$ v1 ]/ p: k. u过载保护
6 {' M2 K8 P; u% [$ ]! }% E" U4 Q9 [) t* ~/ `. F
SOT23-6L封装. t! W" x; m. f, ^( ?: L
' P5 X c) ?3 w- X2 q/ X
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。! e9 T5 M$ f) T w+ L$ S+ F: [
( I* O- P& O3 L' I& l. e
基本应用2 q$ q4 V, N1 b( r* Y Q; c
( P+ t% f4 e: k* w9 U- A
AC/DC适配器
6 { r0 M% |" Y! Z4 Q' i9 d7 Y* S0 d9 K7 Q! ~0 V( M: ^
电机类适配器) E3 v) A3 \6 D i$ Q! K
* T8 I1 A$ w9 ]2 @8 D9 p充电器
" L3 E* q* l% `
3 n( v* U6 b& a) r: G3 ]存储设备电源
5 F2 l# Y9 N8 i# a8 ]$ {# W) p- ]* s& E, Z c. h5 c
典型应用
2 c2 Y7 r# F$ q! o) G- ?: ^8 v
8 U2 c7 V. k0 w' N: K
$ [& g: u* e% ^* L5 D3 D管脚排列
4 g4 U" }7 D) w2 v) o5 K$ l1 \
1 k9 T3 m. H+ F管脚描述) G: S$ | s/ u; ~9 y
) j" J" s! [4 g7 ^1 h! a0 l
. Y) \1 }! q- l ~$ R0 l5 ~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。7 t# Z8 q/ M% [$ M2 t* \4 s
8 F% w/ b. Q( e2 T2 F4 \; p. m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。2 |7 r$ V4 g+ `7 h4 F) D" N8 B
, p, Y3 s: v' |" U# n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。
+ P, _: Z- j9 \9 P
4 F9 L: a; {' O! X2 m02、样机特性
- ]5 j% t4 q6 V; H2 k6 z' g
: M6 ~9 I% J/ X1 ^9 ]5 b |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。
. {- l& e6 T( }3 g9 d) |6 D* T( }7 Y+ @ [
2.1、输入特性：4 F& w+ @0 Z+ m" P7 o
2 g% d: n2 e( _1 a9 n' X
9 Y% S+ J% E# j
2.2、输出特性(PCB END)：
8 ^: e% t- x$ r4 w1 h* l" h% e1 d; Z' G, n9 k* c" w# u" ]4 b [
( i* [5 B8 J6 D# C2.3、整机参数：) d8 N6 S9 H! W1 W
" B8 \9 @3 h4 q+ n
2.4、保护功能测试：) x K. f$ i, G2 o, i8 y
& `' g1 R4 p, v/ i6 ~& U
2.5、工作环境：, q% X6 F& C9 r3 W
0 L, U# t7 C$ _1 [6 m+ ?$ v+ y2 P1 n9 G( v8 u5 v6 F- T( f* P, z2 X
2.6、测试仪器：
$ M# X% l) M7 c) U. X5 R3 A/ K03、样机结构信息
$ n$ k8 _1 e' y( i, v7 S. r/ a9 b+ R4 y
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。2 O0 q; Y+ I+ ^- U) G6 c
0 ^( X f+ F2 t$ j6 H7 Z3.1、电路原理图及BOM：
- N- g: r7 r+ O2 {' K% [- [
8 f/ E1 \6 q1 A7 I3.1.1、原理图：' W9 _3 p' }' e- q( V- t- D
( a; j* N/ l/ t2 a- \
: y, @8 c7 x3 E& O' f) G7 X" `
3.1.2、元器件清单：2 U+ I. q1 t. [% t7 r$ s& ]/ X" B
" c* q! A+ W: V2 ^4 r) [$ F( T
) V2 q5 e$ S/ I" j3.1.3、PCB 布局&布线：
6 @# j9 r( h( |, ]" O, d4 t2 f9 ?9 j7 T4 ?* `3 H) u5 n; g
PCB 顶层布局
! A' M7 S# u$ B
PCB 底层布局
% [. `3 N, {' e3 O2 S& c
PCB 底层布线 3.2、变压器绕制工艺：0 |7 V/ m: v A1 u- C
$ p1 R+ [% W/ y1 a" G) E5 Q
3.2.1 电路示意图：8 ~! G4 B* l8 y8 C3 m
' w, i+ B4 Z. a3 `- n
3.2.2 、规格参数：
) n2 B/ c9 z! s0 a( x. B' p1 B; F. e0 M, p, K: u8 @
1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm²；" n# Z3 c/ q$ f) u: @7 D
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
; O+ ?2 c9 h. N; m( c U/ f) t4 r, q3）初级、反馈: 2UEW 漆包线；次级: 三层绝缘线；4 ~& d7 R3 q# R; k( b: Z; n
4）N1 N6 N7 绕组从变压器针脚B 进线从顶部A 出线，磁芯接地； x) I/ W& D1 K' u1 J, K
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；9 b0 `( W! l* J& z2 }4 \
6）初级绕组感量Lp：0.6mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；' @* h9 L: n1 [ v! x
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）)；, H% ` p: ^- {# r7 m
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；7 [' ~. p) i/ H; L5 h: d4 e
9）成品要求:浸凡立水；
4 Q8 J4 K }$ E: [2 o: X
3 o0 ]& L% h k4 l0 W4 T3.2.3、变压器参数:
( V4 j# M: m2 C# L* m$ C! \2 y; Q4 G4 h( I9 i
7 i! B+ T/ g. g3 M6 t3.2.4、变压器结构图：# ?7 m$ H/ }& f- K! y T" d3 n
" ]( G- B# m+ ^. g" y
04、性能测评2 Y2 z! W% e5 [+ A# \: Y# _9 G7 W
/ A$ H! m9 L6 I- _
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。
5 C0 v) E" V( c1 x" d7 W% f! Y$ A. U. f- n" W# j) B2 J
4.1、输入特性：
# a* L. U4 |% `' o8 V$ h) v' Q9 \
3 K8 L7 K) c+ L( X" |8 N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。
% ]$ R# G/ I+ R
0 w9 k( s' B; J' G( w, q表1 待机功耗
( C, _3 ^+ g' c" M. @5 V- p
9 r) h# [' _- G2 _表2 输出接1.5M 18AWG Cable100%负载下的输入特性7 {# m' ^! p8 O
5 e$ A+ L4 d d3 T( h% _
表3 效率测试（1.5M 18AWG Cable）* h9 T! [& l, u
6 \7 l4 v% z( u+ [表4 效率测试（PCB END）4 g, t! S1 E% S: u3 g0 f
" Z+ ?& r& ]3 f+ @0 M- s表5 能效等级评估（1.5M 18AWG Cable）- Q. C. U/ w* l
! m5 K, j/ a9 E4 l4.2、输出特性：
# s/ P2 G5 A* K4 \. J
. W+ D* A- X4 e" h l# P4.2.1、线性调整率和负载调整率: （ 1.5M 18AWG Cable ）: l6 q$ v1 P- v! t; Z
5 w8 s* u+ J1 m( R. n0 c; ^
E- h6 W0 h+ X4 E4.2.2、输出电压纹波：$ l0 B1 |9 @/ o4 w( z% E3 c4 K
: k! o& i% k; G2 M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。" ~7 d8 Q& S9 o( Q! T
2 j' i8 X5 Q( F% ^
c* O% ~- j D. x2 W; E
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
) i5 E( m1 O' H8 E
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
- Z; o2 V3 N; @/ p) L& _/ h: [
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
- P0 N1 ]" r, r4 N1 p
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load 6 e$ h F$ q x2 _& {8 J' |7 h( i
4.3、保护功能：2 m8 ]7 T# T" ^ C+ k
0 P4 E d& Y2 C
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ ^' |1 k4 Y/ r2 V3 E/ q4 J3 a- ~, v0 a+ R4 o
4.3.1、过流保护：
; o( `4 r. y) i0 B4 h0 J) T3 `. p! G+ `! q* r; }; ?: ~
) p% @0 f) B ~; X) N% u* l; j4.3.2、短路保护：
9 L" H0 T/ v" o3 g& U3 q
: G2 i0 C! \1 w7 A" i/ Z- _功率计电流量程2.0A,开启平均值模式测量。
, j: U/ ?5 o* n0 ?5 t
/ d* G1 b, [6 H! L6 x! j0 U! M$ ~" D8 A8 Y: y5 Y5 [& c& Z g
4.3.3、Peak_load 功能测试：( G$ j7 I/ }5 w. C C
- d2 u1 p) y) ^) M, d: ~
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。% I1 w) o7 n5 Z$ u7 L/ Z0 q! ^0 D
6 G0 P3 ^4 D- `* h6 k b2 B# I
AC115V 发波周期12.6mS，Vo 最低15.6V
* t" J, r Y% k
AC115V Peak_load 功能升频151.52KHZ " `, D$ o' [: z' j [$ d" @. T
AC230V 发波周期11.2mS，Vo 最低18.2V ( E- b" k6 t5 \# y2 w+ H
AC230V Peak_load 功能升频151.52KHZ ( \# e6 v6 {1 e
4.4、动态测试：
2 V9 t' |% x% m: S! P) {6 y1 g/ d( W- V
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)4 L) d4 t* A, |5 E% u9 h3 v' Q" |) d
" T3 F) W5 K: d7 S7 }: n: m
AC90V_5ms
AC90V_10ms
3 c# K9 ` K. l$ q/ t; Z8 ]
AC264V_5ms * Q/ e2 e% _0 F% v! M7 R$ W
AC264V_10ms J4 C+ d% i H% E U; g6 M2 L3 p
4.5、系统延时时间测试：5 J* _8 L! ?+ r# Y) F0 P3 K
0 n1 n4 K M! A9 E2 \! V8 m' T
TON_DELAY @ AC100V，100% Load " P) |* ^9 e- ~8 v
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
0 [% W3 O; m" g+ ?4 C1 o, L
THOLD_UP @ AC100V，100% Load " H1 \3 O2 ~/ S. j k( D7 v
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
; p/ |4 u6 J( x/ L E! S4.6、其它重要波形测试：- O- m4 X& j/ d2 M
; q( m$ E* P) U- H
AC90/60Hz，100% Load CS 波形 8 V0 J ^2 ~2 r6 k) s8 K
AC230/50Hz，100% Load Gate 波形
% Y3 j o" R ~0 U- \
AC264/50Hz，100% Load 输出肖特基波形 # q% v0 u- f/ m, q1 x p
AC264/50Hz，100% Load MOS-D 端波形
& G; y( W! Z1 p; k05、温升测试 t2 n1 ^8 }+ [2 M+ m* l% u7 ]
! ]1 u5 ]4 j# b0 D% A测试条件：带外壳在40℃环温下长时间带载3A 老化。
4 L/ r: i9 s9 f& e. w, S1 m( ?, K: c& @$ t( d# z& Q
5 W8 T* K3 W( G& Y# B# Q
06、EMI 评估测试
8 y' Q! c2 ]$ r4 ?- \' w
7 a3 B: P8 h' O, F/ O) Q测试条件：3 _# L- x6 P* j" i! i4 s
8 k7 O* W3 K, j* S% Q0 b输入：AC115V/230V；水泥电阻阻值6.67Ω，带线1.5M 18AWG 测试；
+ }+ W/ r. n2 Q8 h1 v# K. D* H* j限值标准参考：EN55013、EN55022B。（测试结果仅供参考）
/ e. J8 V" y) ~' p2 d1 j0 ~/ h' z* ~1 Q9 K& {' C8 Y8 Q p
AC115V 传导L 相 ( s" |; D/ i/ R |0 U* }$ G
AC115V 传导N 相
6 G0 C( T: r, B6 P& g' y
AC230V 传导L 相 3 N, }2 n& L: G/ y
AC230V 传导N 相
0 Y! z& E! H3 f, e' r
AC115V 辐射
3 ?9 s& U7 T; W2 s) K% v, a1 V. x
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