本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 , q# G' K0 w; g: n: ^3 w9 H# I& j
8 h1 N$ W1 M6 \ G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。
* r* v3 G* p2 z. q, {( M4 |! E
& ~! I0 G* K3 T6 ~( e) s接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!! B3 I: A6 ]4 A* X' G8 d. z, A8 n' q( H
3 p' N, g2 r# G6 h1 U2 L( q y1、样机介绍' @; D$ b& M7 ~
% E1 W5 U# ~1 P* q" g6 l
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。4 }- U+ Z/ z @" R [$ Z: r/ V$ |
$ F; Z' x9 v/ z0 [, Y, h
( S8 k, ] w4 V/ Z; X q7 ~. ~$ \. x. K & C& |( P9 e6 ^4 l+ t* o
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 ) M/ s3 y% v3 m6 ^ R
CR6267SG
7 H5 {7 ^' ~ K) b1 t
0 M3 R% \/ {2 q) tCR6267SG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。
8 w5 g7 U5 O6 A" v: o0 {3 O2 N
7 u8 [3 x1 L7 c1 _, g; b+ t$ |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0 \ T2 m& R% B% h7 T T
0 d' R4 r4 ` C! P- S● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;. x* Z3 u! V( q- q6 h; t! u5 F
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计;$ i% Y2 B% \! _
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;! f) X1 x$ u/ q( T- `
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
5 Y* |8 k: J& F( V, o: c' H● 具有良好的EMI 特性;
# u0 X6 g0 ^4 r/ T( f( [2 |- q4 y1 s● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;+ b6 m4 y( ]; |7 b, S2 ^
● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;& k3 M! V+ D- ]6 C, P
● 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。
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基本应用; Y5 G _3 h9 H. S; S: q3 F
G. h+ z% L' O3 Y4 w3 Y
● 小功率电源适配器
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8 \! u# d- K2 }% ]7 H● 蜂窝电话充电器7 `+ p6 t- I- p+ l" r
' O; E) G( M4 y. K9 H
● 数码相机充电器) x1 c" e. \& q# J
. a: b$ q+ c- ]' e- M' O( G6 c3 u) g● 电脑和服务器辅助电源
2 V* F) M% I7 I) P" v/ D' c% c# f* R9 {6 E) A, ?7 a
● 替代线性调整器和RCC) j" j( ?% z- r5 t1 q) X* y
) q" }$ J) p& i+ B6 ?" C引脚分布
) j* f/ ]4 r0 h' M9 w1 c
1 }0 |# s( u. G( |引脚描述% n" W. R2 ~3 J# ~( ^; P: ]
( h, t; `3 ^( [; ~# H. D, A% m/ o
2 z8 A: d7 o5 w( ?/ C2 ^) ]2 i典型应用
6 c' M$ P8 ^: a6 X
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+ _5 O* o# _2 h! r) N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。6 I0 B$ B7 |( ~" d
5 H/ { Z; R# N" w+ _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。' {. F- K6 r0 t3 o' T4 l
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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。
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2、样机特性) D" E8 x) F2 i0 o
3 O. N6 ~+ }4 d& ]* Z f
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。
8 x5 _) a! Z! ^; q$ j4 Z7 {% o k: V( @# E$ z- _4 n
2.1、输入特性: q( d( M* P& x- B- x
7 z$ t0 I! |5 l( O7 C& [- T. R
5 P$ v' X" p$ T) R* }: ^2.2、输出特性(PCB END):
, u: m( K$ ?# z3 D) F8 X4 a! f9 @# ]( ]9 G; w! S
2.3、整机参数:
6 I. ]) k/ L* N7 o9 g- c; X; d1 J& I/ P& j
2.4、保护功能测试: e1 _& h# y; O) q. p2 y3 Y: c7 f
( b2 ^6 q% ^* Q4 [2 L% B
2.5、工作环境:
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/ d! F$ _, U) E! `3 f2.6、测试仪器:
, ~$ D" ?* i% e/ P( M8 P1 S3 _/ `: l) m& v" j
3、样机结构信息% r9 w9 ~7 G5 d; t: p
0 t5 r- v; e& P6 J+ ~0 c) k) 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。5 }) v% Q @) X3 ?/ J
0 B5 Q% ]0 P- e$ |3.1、电路原理图及BOM:
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; W4 R3 u" N8 Q" a. n; H3.1.1、原理图:
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4 {- O6 n' p% @9 _
3.1.2、元器件清单:" Q4 g; }+ j- O0 w" A: ]
& R- I( K3 \/ u9 Z
: \; [' q5 o1 q; K$ _2 e4 f6 ~3.1.3、PCB 布局&布线:$ g% o. T, o. @' Y; u
4 {/ X2 C9 h% Q7 a* G
PCB 顶层布局&布线 ' X1 I9 H# S" n# J
PCB 底层布局&布线 + y8 ?) k& i% x' `
3.2、变压器绕制工艺:6 B& S% D8 a5 S0 q! O! k r
4 R; N) ~/ n6 I6 x4 `$ F
3.2.1、电路示意图:# ]4 U3 }4 W8 m+ _" h+ ?
- N% j% q! Z* j+ x3.2.2 规格参数:; r+ ` M5 K! J7 ]" X. k8 ^9 m$ Z0 m
; \% { N! a8 f" z$ I
1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;. Q; {' ?% S+ C& }* q4 P
2)材质:TDK PC40 或同等材质;9 J5 K' I% X! x. W! R
3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
. G8 e/ v% J! |/ c' _) f4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地
' K" w. s( L/ d5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;- m O3 L7 _2 O2 _8 b' |
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);
* k, f; p1 g/ i! ^5 m" j7 x7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);
) b8 C3 F* l) L+ y$ Y- G: p$ c8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;! {; H: _8 Z" `9 L
9)成品要求:浸凡立水;
) N& A0 ?5 u0 j# J% L" C$ f! }& x/ r- Y c5 @" C$ e
3.2.3、变压器参数:
$ X8 N5 \0 X$ a N4 }5 R4 ~: E) r( X0 S4 l- l8 h: w7 E
* H) O2 W& G4 o. B8 x0 ^& V$ j
3.2.4、变压器结构示意图:1 Q- @/ F) F( I, l: M; x8 G
% U M% ~& N# X* N+ B" }4、性能测评
I; Z0 N% y9 b7 g( o) l' s2 x& n h4 O9 D6 e# E0 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。
& d( W0 o ]* W5 f& g& r
0 [2 Q1 \' J$ ~4.1、输入特性:
" G3 Z" h2 r: u* l: H" W7 i& f1 ~( h: o* `& {! h
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。& P ~) a, x* q$ Z' i
2 P0 ]' Z' M1 S+ `8 x% P* N0 S
表1 待机功耗
$ m# d/ k' Y& z# k# V: X# z3 s5 C* }, J4 `. S
表2 输出100%负载下的输入特性
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& ~8 S% y4 e$ R7 ^" O4 d1 P" z表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
0 b0 c5 t0 O5 ]0 r. D
% n: [; ?/ R2 R: U# s表4 效率测试(PCB END)3 d; Y9 O+ B5 \3 [7 T% P4 Z
$ @% L, ?% X# u; `6 |表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable)
! f* t9 f6 v% l. \" b( o, ~0 z# `% E5 w
4.2、输出特性:
! ~/ a# u0 k5 b, ~
+ @# _1 y; Y+ l7 R8 h0 {4 u4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)
# c8 L: S; N+ s$ z# u6 _ |6 l2 H, ~6 ]5 w% ^! c) r
# Z `! K- T( e: x3 K% ]/ G0 c
4.2.2、输出恒流特性:
. `! a- D; W: z7 {$ ]- Q
* r& x& Y8 [5 ]% \" V# p
3 Y- r( f/ F/ y6 Z4.2.3、输出电压纹波:% i: w. D, `* u1 u7 \
3 I! q5 O) U4 F$ Z' i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。& M- u, d% }0 a: h& k$ g9 q% K- l
$ _2 K- z* y7 h- X" ?) Q
- D! q4 t' e: `/ j
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
* W5 F" p" S! O2 s
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load 9 k6 o+ {- X- P' n g1 K2 F B
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
& I& A+ J( k3 K
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load + i8 {0 Q M [ U9 ]$ s
4.3、保护功能:1 b% C: N' t5 k3 A( {4 w$ m
- Z1 @9 l& p |+ Y以下涉及过流保护、短路保护的测试。
% }# j" y- q$ X; i
$ i) y+ D8 J( b' w6 u- q4.3.1、过流保护及恒流特性
]* E) S5 N% c$ n" T( g8 @* `5 C7 m' h: G% j& k$ g# h
0 U4 x* }% m& R% u5 u5 J* t4.3.2、短路保护:
3 [4 @+ U, R. ?% i" s8 o, [) R, d2 y: h* E, A( B/ y
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
1 i* H. e" n( w; x4 N4 E! W2 R. n" H' u, ^6 w8 e1 @
* ?9 I& a* H" U! s4 o( g4 _4.4、系统温升测试+ x F. ?' x8 p5 `( x' R3 y
2 _7 u1 e) k& ]8 m7 L$ f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。/ F; v5 N7 ~2 o& {. k; n, j6 R+ q
3 x' {8 }, q( a0 v4 T0 U* Y
% ` A/ w/ @! R, p4 U测试样机及配套外壳
4 V' D* A- {0 E; y
9 d% I4 P$ f. f. d$ F6 t) I+ f温升测试:
: T3 z+ H& \0 s& N/ s2 ?: @; ]0 t2 A4 [+ ~, ^& T7 w9 a$ M
4.5、系统延时时间测试:2 e m G- R/ Y: i/ }4 Y3 ~% C
( D Z1 R( t& I" K5 O
& m: a) p" J4 B; ^: }9 o
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
, @$ M4 Q; q# G
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
, {( S7 L% a' H ~
THOLD_UP @ AC100V,100% Load , h' N4 v' u( f _# Z
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
* ]2 m& a4 |/ t
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load x; c2 K8 P! ~, B* a0 L
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load , Y" g& t! x4 O8 ?, p
4.6、动态测试:
0 f' R+ X' T. X5 ?
* A+ V8 p1 L7 t/ Q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。' P, n$ V9 s: x' V) y: E
2 \+ m+ s. e! h6 y Y# q2 X5 m
) ~6 n! V3 `$ @4 X: m/ W" [
AC90V @ 5ms 9 }* Y* l' Z# Z7 _, ?
AC90V @ 10ms $ B; G( a+ W6 U
AC264V @ 5ms
% Q o- N- t' \ G
AC264V @ 10ms * D$ b, V7 X! @* D2 T
4.7、其它重要波形测试:1 F* o$ c/ S+ O" L5 q1 v' J$ U& o
/ W( y: |* V' P0 ]7 u a7 t5 u) x2 U
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:: ^, L9 V; e: ?0 d" O- |9 ~
7 C7 h' \! V' l3 a& v" A
AC90/60Hz,100% load 4 ]" @- r Y1 I
AC115/60Hz,100% load
. J& `: u" e$ ^- T
AC230/50Hz,100% Load : o" q, d/ t+ t' b- M* i+ K
AC264/50Hz,100% load / \3 v& O c7 C
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压 4 R$ ]% ^9 U9 Y1 @$ p% Y j
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压 , P" J1 h, r8 g) [8 A
5、EMI 评估测试, |6 M; V2 C: r1 H' h2 M! S- c' _
4 `, A, i3 O( `- B9 m6 n2 _3 U
测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;* n, W0 n; l Y' }, T' w# d
输出负载:功率电阻; ^$ y- _' C. g" M9 K/ ~: X' b
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
7 j3 E6 p" Q. n9 \; y% o. H9 A5 D
% O7 D/ U" C. k/ S& x* p
AC115V/50Hz 传导L 相
7 P' [4 r9 Q& d7 o3 b$ j; e
AC115V/50Hz 传导N 相
& y3 X: J C: K; C4 w
AC230V/50Hz 传导L 相 3 T0 W6 e7 {! E/ i3 M
AC230V/50Hz 传导N 相
4 Z9 y* C+ o5 P
AC115V/50Hz 辐射测试 * a$ b+ U7 f& B7 H* z1 t
AC230V/50Hz 辐射测试 |