本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 18:15 编辑 . K3 B" ]9 L, [$ c5 F# O
0 Y P3 F$ {: @9 a- T1 x$ ~2 z) b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。. B- @' L: R1 n: p* x7 g' n5 B3 ]
5 |5 r* F+ w/ q+ w$ a' A01、样机介绍9 S' Y7 N3 U* s \, w) j
) f5 |4 X, r% q' F& O
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。+ X4 l M0 u8 Z! z
9 D5 H" U; t7 o. n" W+ t
CR6890H_20V3A 工程样机示意图
0 g' t, f$ R/ ]- e K6 ?CR6890H 芯片- i! z4 t, m6 D! I% C
0 y& {8 i6 E( q! K/ {1 _
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。
7 ~+ A! f1 Q- \+ m; l9 k
. W( T' k! ~! ?. S特性/ A# e% g/ G* N, Q f# `
$ ^" j' {% i2 y5 X0 `较低的启动电流 (大约3μA)- P {+ ]8 U' c: h) N, o
" o& j' {9 I+ l6 r
内置软启动减少MOSFET应力
+ V m b/ F+ z) W& ? n
+ \; M. S8 l7 v) m# o( i" h! p3 M带有Peak_load 升频功能；
9 ^: h5 t) ]1 o( b" i4 h2 j6 s9 i: _* R
CCM+PFM控制模式
& L; A$ E0 k8 Y# w; s
$ h+ q1 M- o2 U4 }内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡
! m+ P# H w$ y
( W, D8 L# o, I" ~1 f内建频率抖动功能，降低EMI
% i3 D0 w* E; R
9 l0 |% {: P1 C8 ^, ^, O: q7 h! F内置65kHz开关频率
& q& p% z. h' q' _3 Z3 |" W( u# v0 R I8 {+ I% N/ C
轻载降低工作频率
0 x: V4 u+ Y [) A5 l7 W
a9 ^ V5 F+ A15ms倍频模式2 Q: \- K: R8 S- G, U+ q/ w
1 K2 U4 B. \4 U7 v7 T. D
可编程外置过温保护并进入latch
" O1 d# F+ |+ D. U2 x; k- b2 Q1 s4 `* B2 T( `: ~
VDD过压保护和输出过压保护功能并进入latch9 h: y$ K& Z! l
6 }3 t. y+ t6 \) m1 C8 ^内置前沿消隐电路
/ l$ g, A. M3 M, M0 p3 ?0 X7 ]3 R2 P$ X# Y
内置输出二极管短路保护
- u/ c* Y9 Y, O; f2 Q) ~& V" M' \' l* ?- u
内置过温保护并进入latch, s) k, L7 c" }
& M5 z. ~- W* Y, i过载保护
) x' J% f. g- ^, P
' [3 @, \' J% ^SOT23-6L封装
5 R) ~& `' Z- ?9 R/ E% x) i* l( B+ l; C/ S
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。) J( y, I2 a) Y! R5 b: X# {* X. c
- s( |! B3 ^" g9 O" K0 W
基本应用0 z) |# l4 b* K/ G
2 z5 s- W0 E0 o" ?" `$ Q
AC/DC适配器
+ a9 [3 e+ n( R: e
& n5 _' S; w; d8 Z- k( {& j ^电机类适配器
" `: U3 t( A- x# b4 P( B+ b$ @/ T4 o! s( A& P, s) J
充电器1 Y V: v; f2 D9 m
. C1 c) I+ c6 T- T, j存储设备电源3 I4 e8 G( I1 Z+ w
2 B0 D/ M# ?* [& j* m典型应用% _* y5 b, t4 S) {
) B3 d! X0 Z: w0 w
" F* b F3 n- R. b% w管脚排列
% b- j" J% o4 X; |1 L! j) f; T/ W) g0 W
管脚描述1 D% {6 z9 o1 W5 Q; d! |
- h# g7 N- G1 z# F! H7 s" ]
0 w, J. @0 H: r# D5 c) _
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。
" ?" X7 t. N5 s' z
1 t; B$ t( g2 F; w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。3 j: J% t. D- d3 Q" N- T- q) B( v
' t! I9 h2 K+ ~ _+ _
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。/ v% C' o) ]& _& e- r: x
% t0 N* r5 h- p; c5 o. V
02、样机特性: J- w1 Y2 ~2 s) l9 [% h% A
) X5 X' {0 D: u( Z# w0 h( V- {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。% K, T7 Y: {( g1 D6 x
. Y% m8 P" r% B3 j- D' S7 @2.1、输入特性：7 }) c1 p7 g2 _3 h8 f
- E2 O7 G- w' d1 T' F
/ w- s% `0 z( j9 F. @1 r1 Y2.2、输出特性(PCB END)：, y- b# B8 {, h
7 r1 b; v8 r# ]6 F% g/ x" P9 Z( ?5 M; v3 _0 q, w- p( \( z: a `
2.3、整机参数：
8 p+ P# E. ]" P4 a; V1 z* V
( X( W2 C6 d% q2.4、保护功能测试：
! n0 p. u. j! E% _9 H& N* B7 W2 q
0 M3 C4 ^0 J) h2.5、工作环境：; u' x7 x7 a+ W
: y7 @! Q4 g# m$ y; v2 |! w; p) J2 `, M3 P- [; G8 ?/ H& b
2.6、测试仪器：
) J. m @* ]4 J+ P" A( u03、样机结构信息- U/ R1 ?* x- o. q, m
0 Y8 | j0 M# h7 I
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。
, q6 U% h9 ]) W
0 C+ d4 O% q0 f6 Q8 I6 k3.1、电路原理图及BOM：
" V" B% m+ P- k7 |. b9 f. T! M/ E& v8 h" M; `
3.1.1、原理图：. k J3 V8 D' ~' @5 O" P! v% H
# T: _+ D1 V& G7 R+ f5 ?8 ^
9 Z' h4 w1 o6 O: ?6 q* m
3.1.2、元器件清单：3 s7 g$ ^ |$ @3 q
% P; U8 ~) Z' Z7 ?: R ~# ?$ o. B& y* i3 |2 N) X4 b
3.1.3、PCB 布局&布线：
5 S! ^+ J& q- i9 h! G J5 @' \
; p, ^ Q: T6 C3 k
PCB 顶层布局 |7 ~- i% i5 U4 z
PCB 底层布局 ( _- U. e; K) f _/ |$ ~
PCB 底层布线 3.2、变压器绕制工艺：2 I4 s: O1 c) O: @2 s1 p- b( [
. l- x5 o6 C( ]3 t7 t/ w
3.2.1 电路示意图：
, I; C( d9 a5 Q* y& w+ ] N( a6 H
2 D- u c2 f- B5 L4 ?; g$ l3.2.2 、规格参数：0 X5 t5 z1 ^) ^
0 b. B+ @+ v4 F& e$ Q/ W1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm²；
0 p1 K5 p& T( q- r" v2）材质：TDK PC40 或同等材质；
6 F. e8 T% {( ^, L4 v3）初级、反馈: 2UEW 漆包线；次级: 三层绝缘线；
7 B) f. R. u' N m4）N1 N6 N7 绕组从变压器针脚B 进线从顶部A 出线，磁芯接地；# w/ {6 D5 v& v
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；2 l% X5 b+ a- }# i& J- q
6）初级绕组感量Lp：0.6mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；+ S- a' j/ `% s, P
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）)；
}4 x2 p* |+ B+ E! i1 ]8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；" g! s L0 l8 Q" J* t [9 ]; E
9）成品要求:浸凡立水；. A! |" h6 H' g {% ?
' h) m+ Q. y: S3 Z9 R% z% h( G/ j1 h
3.2.3、变压器参数:
* U+ S6 |# C; I& ^2 T+ k$ @# L& t: z1 a; b9 `. m+ H& f3 h$ ~
7 T; |; {' x. ]
3.2.4、变压器结构图：9 v' T* V1 Q" v( |# G; ?
" b, O/ i) y# x9 |$ _
04、性能测评3 \8 F- t+ g' Y0 E5 M% }- O" i
6 l0 ?( I* H4 R; 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。
# H; j' e5 f2 h' g0 Z# w$ S6 @3 l
4.1、输入特性：3 b' `+ N8 a( } c
1 r) e3 O7 x! l! u$ X, ^
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$ D& O8 n7 K# M, p# _' e' N+ }8 Q) g
表1 待机功耗
1 g$ v# x' M) E$ l
$ |. [/ I: i) ?- L! {- |/ h4 K# N表2 输出接1.5M 18AWG Cable100%负载下的输入特性6 e7 [1 c" h p" @
$ o, Q6 n) ?$ y- O5 D: H表3 效率测试（1.5M 18AWG Cable）
' q% L5 A5 V" a% n/ Q) R; [1 U9 Q- W# @5 M2 l7 _7 h( `
表4 效率测试（PCB END）
; N4 ?& ^4 X) i2 p7 @
8 `% A- _2 k& B- V g* R表5 能效等级评估（1.5M 18AWG Cable）
& i; m: c7 W- }5 Z# ? l* ?% F; B7 I1 u# H h# z) \
4.2、输出特性：9 c' v# {4 I# p1 y/ V% C$ F( x
: P: V8 s5 {7 i' ~3 p, F- h
4.2.1、线性调整率和负载调整率: （ 1.5M 18AWG Cable ）; N2 F4 O+ `# s' _1 s# j) H6 W& _
5 s0 R! Y$ K# D5 h0 `
. M% O7 L) X# B Z4.2.2、输出电压纹波：
# {. I; }# L# S% o: [7 d+ W5 v, I4 _( u L
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。. u* d, _4 n4 B4 T' x7 `
& w1 P! C3 h% K3 W7 W/ n
1 y* T% r5 I7 Y( N; {/ p% M6 q. f
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
( M5 W. x/ I' x1 k
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load 6 n: f- v% \9 U4 S/ j( l
R&N @ AC264V/50Hz,No Load " p& Q) ]& h& I* ~& \
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load 3 T0 L1 C, w7 b* @
4.3、保护功能：
8 E: D, `7 i6 i" w# _7 G$ ?8 `1 L h
以下涉及过流保护、短路保护的测试。 W/ L' t8 l8 S, u# U, j
3 p7 N) {' a4 d( W# f! r4.3.1、过流保护：2 M, x+ h( d, E9 y0 K6 [6 U
( e3 | P( W( d# p% H
% j4 |- |" Z) v# R4.3.2、短路保护：! [- Z% Q/ p; O3 t
' W9 A8 y& _7 q3 b- h功率计电流量程2.0A,开启平均值模式测量。: q' J S) D5 c. s1 j% A% v
1 [) G% z- v; m. I
' g f8 e. I& d7 m9 @5 D/ E5 M& C7 D
4.3.3、Peak_load 功能测试：8 W: d% e+ v% J
1 j% p* }; l2 J/ k) x
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。+ P( P7 S0 g& i1 N% a; Z6 Z
1 b! t) W, q# R2 w1 r' f! m' F
AC115V 发波周期12.6mS，Vo 最低15.6V
: e! P* b+ h$ `3 H# w
AC115V Peak_load 功能升频151.52KHZ
/ Y2 s2 A, T% m- O
AC230V 发波周期11.2mS，Vo 最低18.2V
8 @6 ^4 T9 R$ l9 X; n8 i) Y
AC230V Peak_load 功能升频151.52KHZ
/ l. p; n7 m0 \4.4、动态测试：
* {. V3 P. E) H. T: b. A' Q4 R) t X( k1 y' d9 X: t+ H
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)5 {7 E) H/ H% t1 b% s) V- Z
) G9 c5 i: Q8 g1 q8 z; t
AC90V_5ms
AC90V_10ms
. ~' m6 ^" y( j* @
AC264V_5ms % _* W3 i2 x5 p# p- ?
AC264V_10ms # _ E/ w! _1 U( Q
4.5、系统延时时间测试：
% C/ N! K& A! d( S& k) [8 j7 x8 ]% K0 f5 x k% ?$ c/ m/ }/ M
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
. Q( P4 w4 o% |
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
9 G8 a" }2 {: i& x3 k9 E/ t+ M5 G
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
" Z+ J* E5 l h8 F7 o$ ]) \
THOLD_UP @ AC240V，100% Load ! W9 B- F6 E. J, A+ x* I
4.6、其它重要波形测试：
$ w* w( ?( i) @# u2 r. R# @% i! {1 b% U6 C8 p( k
AC90/60Hz，100% Load CS 波形
$ m8 ~. N9 z; J; p
AC230/50Hz，100% Load Gate 波形 t8 ~$ J! i0 h) [& @2 {4 D
AC264/50Hz，100% Load 输出肖特基波形 . G5 K m( z# o) e$ \1 z% V
AC264/50Hz，100% Load MOS-D 端波形 3 B5 g/ U- H6 Q+ Y1 L
05、温升测试
: r: u0 I- h* ?" B( y) \7 S8 v0 [/ c0 }7 o6 h; r! _. x
测试条件：带外壳在40℃环温下长时间带载3A 老化。
5 c/ z$ ?- a! n9 T2 K9 j' S4 k
0 d J) E4 E t" r" X
! K' P2 s* e; W) A( J, X+ d: j( d06、EMI 评估测试' e# E; l* h! h) Y8 {
1 A: _) A6 |7 g. Z测试条件：
% [6 }1 ~" A2 _8 |) R3 Q3 D
6 i3 O0 t% }2 I7 }; F8 P输入：AC115V/230V；水泥电阻阻值6.67Ω，带线1.5M 18AWG 测试；" ~* [* z, m E
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（测试结果仅供参考）1 A7 N/ r" c6 l0 s+ g
8 G% c4 a. D7 C5 [' D
AC115V 传导L 相
0 G; ^: q2 Y& {- L, X( |" A
AC115V 传导N 相 O G' u& |0 m$ e9 I. M. O
AC230V 传导L 相
5 c6 N4 U. @8 J! U
AC230V 传导N 相
1 r, t* Y9 W0 u
AC115V 辐射
7 B- X, j% V) Q
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