本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑
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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。 A7 E3 Z" R, q0 w- b
) Q3 {4 ~. L6 P- c接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧！- M$ R D' d: l8 U2 ~9 A& Y
+ k* ]( y8 R; [3 a' I3 \* r
1、样机介绍8 a. h" x9 z) }' i
+ V8 j4 ^: u6 K1 |1 r; ]! G+ Z# K
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。
$ g. [1 B+ b |$ m% r5 G$ a# ^: y) c5 h( `
$ X) }& x" s/ a0 d, \2 ~0 ~
; T0 D" t3 H* z& F1 o( `% i/ |# W
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 ) f$ L G, w0 C' C0 F
CR6267SG5 H$ k9 E/ x, M6 Q' P, G T
5 f+ x; T2 ~8 t& }CR6267SG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。 9 y7 f- P& i- U& o* D% [+ V- o1 _
! P1 ~" z" m/ C; P
CR6267SG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。
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芯片特性) ?* q* h7 ~/ @, }/ D
4 Q9 k6 r/ V% H● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM 功率开关；
* r y9 a5 b5 _$ z6 G& a3 K● SOP8 封装，一侧引脚（5-8）全为内置MOS 漏极，方便散热设计；# p! `5 T1 _) r; [/ J4 ?3 C5 p) M
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
/ M+ N6 z! t$ p● 低功耗以及良好的负载动态特性；; B7 Z7 I" n$ n. q! a
● 具有良好的EMI 特性；' n7 a' O4 `0 P/ T* J
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能；/ c, j& t( d, }: L( G" j
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC 基准精度±1%；' h; Q4 F. ~6 S I* m; V
● 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。
" T9 f n" @" H' W. k8 L+ f( A9 Z$ r; z' j
基本应用
- s+ A* Z3 g7 s' q& f; ]- C
, i, F1 w, G! C0 {1 ~1 ?4 L● 小功率电源适配器
x* `( S* p6 t6 `- C# w+ a. N2 o9 v, W
● 蜂窝电话充电器
! Y+ K8 R6 C0 W" C$ U
' F$ |9 o! |$ e' G& L; M● 数码相机充电器% q4 F* [! D D: c! n3 h; w$ K% g; N
0 T0 j* x4 `! Q1 ]* V6 x# h
● 电脑和服务器辅助电源) m7 S# t+ x, c6 v$ t4 Z
( v8 J+ ?3 G; T# P
● 替代线性调整器和RCC
' i& V0 O4 l" ]$ ?& }# D8 S: J3 c+ w M
引脚分布$ }' `8 [ A: a R2 E
3 g4 _! y+ [# ?, B0 n
引脚描述
3 y$ q7 [5 ] H8 F7 E ^' v* d
& T; _& A |# p& ~: ?- U4 j. K) W0 Y4 s$ g7 i; M- k
典型应用
/ i9 R3 n+ }+ F) m( R" }# H8 W* g' ?* q" ^% g* k
( l" c; x! t9 i7 o5 b9 f5 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。7 U# w4 ^3 [1 d, x0 ?7 |3 D
. g: r6 K* _0 J0 T* ^8 Y8 S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。+ Z5 @* k4 M$ O6 \( R P6 {
1 a+ ~, L2 j$ c
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。
, S; v8 @+ @- p3 _5 `) n3 J0 o6 V
2、样机特性# g0 l! N; A m7 K$ _$ ~
6 q% y4 x9 i+ O: z4 d5 z
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。6 ~0 b' R( a% x% y5 ^
4 P2 q+ s" A( z2.1、输入特性：
' {/ K7 H' _) b- \. |/ }1 W
3 [- a/ z$ m6 v. ?& y& x: B! T( @8 i
2.2、输出特性(PCB END)：" g, F' `+ p- X( M3 V
, u6 y) p2 J7 r% y
2.3、整机参数：
+ f& \$ ^6 g( q* D$ A: d' Y* Y
9 k5 ^# L9 f5 Q9 E; C/ `2 e2.4、保护功能测试：- g2 d& [% P8 h2 \& \6 F0 C# d
8 e" r# h, |! c% k
2.5、工作环境：- B! S& F$ j4 s( U! g
' I M7 b6 u, A4 o+ d
2.6、测试仪器：
) E* T8 b$ a1 n1 {) H, R/ S7 O% l+ v1 Z" v7 X1 h/ `
3、样机结构信息
6 e" ]/ G2 N, V/ u- u y
1 R! }' _" n1 H( ^0 z) D0 ^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。; B2 |6 t$ r4 x' |# P6 z% U8 F
1 I" j& ~$ Q3 S' D9 U6 n9 }3.1、电路原理图及BOM：! i' B' K+ s( M2 i
+ m6 x+ }4 c5 P& Q( `' l# O
3.1.1、原理图：
9 s- a3 j1 `& ~) d4 }2 A$ T: I* [. H5 q; ?+ F' }6 @0 u
& h# y! L5 N8 k1 A. A, _
3.1.2、元器件清单：: p; j' V& a1 M8 w
Q* F+ C# j8 ?; f4 g
0 u9 ]8 ?3 W6 p, z+ e3.1.3、PCB 布局&布线：
; N3 A! D% p: Q D
7 m) K; v& |/ X' A) V+ ~5 ]1 e
PCB 顶层布局&布线
8 _; v0 }+ \: p$ u, k& n
PCB 底层布局&布线
4 E, a8 U, N; y, H; y( X3.2、变压器绕制工艺：
5 m# y3 g0 q" n# x2 ^2 J/ |& B1 h6 H9 K3 K/ h, y$ D
3.2.1、电路示意图：
, b: U! T$ |& T S$ x5 }% z
* \/ z4 b7 d9 [. t5 ?+ e3.2.2 规格参数：+ `$ d% C6 O. _# e8 z. m
' N- N1 c3 C+ x# g# n: h% c1）骨架：EE16W 加宽立式（5+5PIN）,Ae＝38mm²,槽宽8.5mm；
$ c0 A$ f7 B4 G8 `2）材质：TDK PC40 或同等材质；+ Q( n* ~8 p+ u- }
3）N1、N2、N3: 2UEW 漆包线；N4: 三层绝缘线；
# @6 ^/ m- k/ s! s7 q/ y5 K3 }* e4 m4）次级绕组从变压器顶端进出线，磁芯接地
0 ~0 ]$ `& d6 ^) f5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；. X, M |6 E& @
6）初级绕组感量Lp：1250uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；1 e: O& x# D9 }, a) ?% ]& b1 Z
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)；. y1 |& r8 B2 y8 |! r0 U' f
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min；$ B/ C4 Z7 V5 l- \. ]4 x1 f# A! t4 P
9）成品要求：浸凡立水；" E' Y2 \! u, _. _
* G4 q( [5 }' W* r! |1 }# N& [3.2.3、变压器参数:
3 M1 I% n- e' K' Q8 |9 B' I2 ?0 \$ q* A6 {# n2 d
6 R# N8 ~2 c0 }1 Z$ f- I
3.2.4、变压器结构示意图：
5 z# \+ L$ P/ E
0 ]+ K0 W# p1 P4、性能测评
8 [! R; v- g# \+ ]. Y
& R* A9 o% P' V$ M4 `/ Z2 S" 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。
5 Z! m7 [( J* B; S' u: q& i6 ~
8 O, B/ N: B) \" ?' W V. J) ~4.1、输入特性：
& Z( z e! l- g2 q) s8 E1 S, A3 M. X. C: z" r! d0 q, L2 T
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。1 h/ B( o5 w P' e( T) h
/ B( U* B" B1 O+ x& p/ I* Q8 y5 _
表1 待机功耗
. b m8 w2 Q" Q. s% p$ o6 w* L6 B/ z8 _+ u+ S+ b. X7 |+ `
表2 输出100%负载下的输入特性+ s, o4 M7 a6 e6 k/ ^, h7 K& ?$ N
+ T1 n) O8 s- ~9 f表3 效率测试（1.5m 24AWG Cable）: |, t; i$ R8 r" o' w4 K- B
* }* M% p% H) x/ h) i5 I
表4 效率测试（PCB END）
1 C; X% k9 W4 L, Q' y- Y/ C/ ^# |$ ^6 V
表5 能效等级评估（1.5m 24AWG Cable）
8 f* s; E! B* n9 Q- S" g5 e9 H+ N% `- w, W! k/ B O
4.2、输出特性：) N1 f% j% z# d
6 ~# w) f9 K6 Y. u+ a1 [. j. C4.2.1 线性调整率和负载调整率: （1.5m 24AWG Cable）
3 _7 r0 J/ B5 v
" |+ }( y8 A* ~8 V- R$ r4 E3 F m+ J' x) F+ o i
4.2.2、输出恒流特性：
) t/ s; t( k. f# G% b0 |
4 |0 Q' O) [, z% _. |
2 O+ ^7 ?3 p1 i& c4 P& `9 h. t; w4.2.3、输出电压纹波：) S+ V; L6 Y% V j2 `; ^
+ h3 O7 @8 e2 N- V* f( {! 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。
# T) e! P8 L& A8 W
3 D+ G7 W2 k2 c2 q9 m- j
& i5 _9 p1 _, v7 [4 L
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
3 I+ V& ]- ^9 t# i8 o1 c
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
0 G# h% K; y* D1 y# i( ~8 |. y
R&N @ AC264V/60Hz,No Load / d! u8 Q( V7 ]1 ~4 z t& W9 h
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load V' ~ X* e8 {1 R7 `' v
4.3、保护功能：0 Y' {. v: n$ ~7 I7 U3 q0 |
$ C" G p. J9 x/ l4 P- ~: w. [以下涉及过流保护、短路保护的测试。
! h# A! a- {6 d$ j) Z8 s; z( c a& ^6 C3 p, y, }
4.3.1、过流保护及恒流特性
# E: r3 V% W$ q# h5 P$ y' b4 v8 _! T8 H4 `( {
! g# L. Z0 O' O9 }3 w4.3.2、短路保护：( s+ t: |% u# s6 @+ q; ?0 r! T
$ G4 q; ^( c8 l5 J8 Z- `7 e; m
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
/ ?$ Y* i% C# I% b0 O
& r$ F* ? q/ U$ t- u4 `' [
) ^6 T/ D+ W5 A& l1 x( ~4.4、系统温升测试
G0 {# C, B$ B8 }. V- @: X' ^1 x# z2 m6 A. z" U
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。7 w- R# r% g h$ f( Z3 p6 c2 ]
; k5 d: w4 t" e. N
! t+ Y6 M9 M; H
测试样机及配套外壳 7 b, g* |3 A8 [+ |( b
; p* y& [' K: t! A温升测试：9 Z* t' o @! W9 Z- G
$ \* s$ y, W }
4.5、系统延时时间测试：6 r5 D" j! u$ B- I4 y
# o) H5 F. n) x# A6 h8 x
7 l t% y' |9 A% ~" |0 K
TON_DELAY @ AC100V，100% Load ! N6 _6 E1 H' z, `
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
2 D: X2 n1 ~( L$ c1 ?/ x, A
THOLD_UP @ AC100V，100% Load # \8 t8 X/ `6 X. W/ R
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
! [3 }' j$ B+ s; L
VOVER_SHORT @ AC100V，100% Load
% E" Q3 |) ~. D' a% i5 Z; [' Z$ Q
VOVER_SHORT @ AC240V，100% Load
! B+ L. @0 i- [7 @4 X J6 T4.6、动态测试：) ^ \0 D; ?6 [/ Q; ?% q. V
/ B6 z8 B: A0 b5 D' ]# C
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。
7 U; S+ n/ ^- K/ [0 Z1 o5 s
: x( d' d1 ~4 B* X- h4 N
# a! L+ K) H& J
AC90V @ 5ms ! I+ S ^" ?/ n+ a
AC90V @ 10ms
4 P: r( C6 e# ^' e8 `6 f3 v8 g3 {
AC264V @ 5ms + v, Z; X& @% M( j7 [! T
AC264V @ 10ms 7 l' L5 o+ K3 q4 W
4.7、其它重要波形测试：
4 b7 g- }8 ?& c8 u) n8 V4 S5 _- A. w h6 K5 ^
DRAIN（深蓝色）端、CS（浅蓝色）端波形图：
# _0 M; T8 S! ^7 f4 `& o7 Z; U( Q
$ L0 G i% K' f$ s4 Y* j ]8 K. q
AC90/60Hz，100% load
* ]) I8 ]' I. i: x1 T7 w8 P
AC115/60Hz，100% load
7 i( u' i) ?4 ~$ N+ b
AC230/50Hz，100% Load
1 E* |' S* a) y# |& t2 ]0 n
AC264/50Hz，100% load 0 e0 S6 E2 L% S( X b* M$ v; _
AC264/50Hz，100% load 输出肖特基电压 $ f' o: r$ i. e5 ~2 M
AC264/50Hz，输出短路,IC 漏极电压 % g+ P& l( [2 _; ?8 e. u
5、EMI 评估测试
, n1 P& v* T: E1 V1 J6 @* u' ]" n: \7 _. a4 |
测试条件：输入：AC115V/230V/50Hz；. K2 B a+ w/ ~( v8 V- G9 N" V
输出负载：功率电阻；
5 L7 `% ]/ _' H; e9 L5 @- [9 f! c限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
5 Q0 ]+ P* A* \8 m, m7 H* a% e
+ o( t! Y" i, t7 l8 |% A" ?
AC115V/50Hz 传导L 相
+ _) }( d& q, I: \& p
AC115V/50Hz 传导N 相
0 l; [$ @# R5 W# O! s& r
AC230V/50Hz 传导L 相
) {( m& ~! @3 P& p- o: n
AC230V/50Hz 传导N 相 3 o P9 y$ i# B" t
AC115V/50Hz 辐射测试 ) M% b( N9 E$ E l. F1 w" {
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-11 15:21:50
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡