本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 5 J; o! Z) U9 f7 a2 p
% @3 D9 y+ _( W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。3 R( J7 T1 \, b" U7 }
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接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧!
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B$ Y. f F2 w0 y5 r9 x* Y1、样机介绍. k# |5 b% W% L+ t! m2 S
9 |* G. G) {# u1 e3 y
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。1 W' l" B2 \! y- v
7 v. a9 S: ]- ~( f% e
: n# @4 Q( t' K : t5 d. z! A2 g& e
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 - u+ v% r: ?5 q. d. [9 [" ?
CR6267SG
f: \* m- O/ R; o9 j4 a
9 K+ _, q* y, I$ \' XCR6267SG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。 + v8 ]' k4 R! L4 D9 `
. _3 O' s9 ^$ [# b1 ]4 ~2 s
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。
3 ]$ F c' i- Q( _! n; e# q$ l4 Z/ }& c8 W# f' z9 I$ v# Q' V1 v( V
芯片特性! ~6 u( e/ V) s' n- R
! n& [ s# Z* }! \
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;9 I, I+ J9 S( d
● SOP8 封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS 漏极,方便散热设计; W/ N: D S+ B9 @" E
● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
( \/ r0 c* `5 G7 J● 低功耗以及良好的负载动态特性;
3 s8 V4 F" e4 m# T1 q1 N6 S L● 具有良好的EMI 特性;
* Z% m. J% ?2 X● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能;
1 D1 h+ n3 C; U% m! P6 Q● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;. m8 W. D6 z* i$ ?! w. T
● 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。7 |, F/ J1 L& R1 P2 O% F- c: l: K {
, G" H1 Z5 K6 ]9 z
基本应用& c \5 g# G5 i; a' q2 w
_% k$ y8 b9 s7 a0 Y
● 小功率电源适配器$ m, I6 G5 o1 a
1 p! w( L; ?: ~& \: V2 [' q● 蜂窝电话充电器
* U+ w+ l' u5 Q8 [* E" T. `( N3 D( K) J4 @" c+ E/ [
● 数码相机充电器, b2 \# ^( @; ]- j
. |7 H5 J4 [, M' k" `. {3 K● 电脑和服务器辅助电源9 X! S7 N4 T9 n* f
$ ~4 w2 X. A/ o. D* ?0 K! a
● 替代线性调整器和RCC
; @9 O: f! v' }% s9 b$ X
8 L) G+ D+ E3 }) s$ C! h0 b: Q引脚分布- r$ s( p! n9 |
" Y' ]1 C5 W* c K6 f
引脚描述
% B7 X: {* x6 g4 t" x% g* A) \% L" q5 F8 u
7 {" l- r& X9 k# ~典型应用. |" ]+ H! z6 d: g
* o( M: Y! D L: @
" v) x5 A; t# w1 `
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。* G. o1 `) w; h( b) l% B0 {4 o, W
6 E, ]4 w) e2 d6 v4 h
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。+ d* b6 O5 z( [0 K8 E$ Y
5 @; H; @! [* U
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。
$ L9 b5 j V9 e5 V
- [" ?9 Q8 H( @: m3 A2、样机特性! Q/ R1 k x% H2 x1 l
& y# m) F) Z9 P# n7 g$ Q
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 t: _+ \4 t% E
) I& ~- S' q3 c X+ _2.1、输入特性:' e5 y' N3 D' n! Z, e
: i; Z3 E2 v3 J/ W$ X& N
% Z& `! J& N% q6 v+ y. c9 b, D2.2、输出特性(PCB END):: E6 N7 a0 ]) O) e e
* B3 [2 ^& ~, M2.3、整机参数:
) ~: ]* {* c* _7 J, H
5 O( k) H( n0 T2.4、保护功能测试: K$ P8 y& y' B5 Y
$ k8 b" P( o$ J& E
2.5、工作环境:
V; y, o# j: W; `) L: Z6 ]& N$ E; L$ X
2.6、测试仪器:' `1 Z" W: U; t
- ~; g# o' X& I) R; x1 L3、样机结构信息
, W ?8 o# n# C" w+ ]& U
! x- [1 T6 c3 i P s. S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。! K" ]2 C$ M+ h3 F+ w% M
# e2 x/ z2 S$ a- h& b. e3.1、电路原理图及BOM:8 n, \/ Z- m9 x( v6 i1 O( H
. O' m- Z9 f. Y% y+ o$ \3.1.1、原理图:
& _1 D1 g0 n, j0 g" U
3 h" U$ ?; e# m9 U l' f/ P* t
. @/ J) P3 P6 t0 _2 J! a2 G3.1.2、元器件清单:- |% z1 |# I+ a
: J+ U5 l k$ Y' {. w# q
2 Y5 D+ Q! U2 f2 S) P g3.1.3、PCB 布局&布线:
6 e7 O7 M' E6 N V' R0 I2 {, g2 i5 V# L+ A+ @5 w* O
PCB 顶层布局&布线
- v# `- {9 ?$ b5 k3 j
PCB 底层布局&布线 0 e) s' y* `- b" ~& N1 x
3.2、变压器绕制工艺:
5 g8 O! q) c( t. C% E& @( y3 L$ R/ w- j) D. @) j& a, N( S. b
3.2.1、电路示意图:
! \7 n# e9 c2 n3 u1 p! H
9 R. R; T# N! O$ @1 r' d& S3.2.2 规格参数:
+ e9 l0 T. ?+ E0 ?6 k! }
1 x' d6 I' `% B( X$ c" U1 ^3 ^- x3 W* S1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽8.5mm;/ f# X8 K& l! Z4 [+ o$ i( x3 L5 E U
2)材质:TDK PC40 或同等材质;
?+ A" B/ b+ X; G. t3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包线;N4: 三层绝缘线;
5 I# t/ q" R+ g4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地0 e2 y) }* H1 F6 }
5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;' }! W; f L6 g* c0 h# ~. p! o
6)初级绕组感量Lp:1250uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);, T; [ X i# K( p0 | J' g
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);
! P. U5 D J# \, x8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;
' }3 ]* F6 @ V8 `9 J" C( m9)成品要求:浸凡立水;4 m' t2 d, k0 b' s
5 j9 q- A4 G0 g5 U
3.2.3、变压器参数:
( L) o( Y) T4 ?7 w+ j& f9 _' j* [
, Y5 @3 B2 k, A( ~! u* ]3 O0 d6 B+ c8 j* @
3.2.4、变压器结构示意图:( @/ z6 f( d& l/ l1 p: d5 M) L
$ I: u% e ^& f7 h" @, o
4、性能测评2 F0 N3 X" e" G
7 ~# F. C* x' H1 @5 w+ K
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。2 [. l9 y* {9 {0 c/ x7 E
+ \2 g; H! m' C& X: |6 h# P4.1、输入特性:; D. q) W' [! v& q3 J- R
, E* ~# t' R$ r. _ i8 b3 b. {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。7 i# o! g p7 U8 W- _' n/ {7 r
, T8 z _: Z$ H
表1 待机功耗
% Z; C v6 v' z9 G$ @6 A- u3 R( J3 l, k3 ?+ [" p: C/ j+ H4 x
表2 输出100%负载下的输入特性
5 C i' A B* z
% P0 d* b/ Q' ]. ~0 W9 r( w表3 效率测试(1.5m 24AWG Cable)
; I7 R) E$ U2 l- D* X( ?2 q
( ^0 c+ b1 ~6 `# q" ^5 d3 D表4 效率测试(PCB END)0 Y- y ~! v6 I+ H
' M; d# d* Q( ]) T表5 能效等级评估(1.5m 24AWG Cable); {+ U- u( L3 t( U! w8 i9 P
% I5 M$ ]( j6 ]2 j% J( M( W4.2、输出特性:: b' c. ]+ E; L& @* x
1 a& ] @: s6 ~/ F: B6 S4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 24AWG Cable)1 a9 F$ G7 O7 Z# Z" J
4 I, E+ ?% R+ N) {8 W6 X/ O
) K( O; W. G5 B% [5 R2 e
4.2.2、输出恒流特性:4 U5 L" ~: F2 A% `1 H. Q' A. c+ `
# v$ f$ k3 M' ~0 n" ]0 r
1 k& }- E6 Z+ W. U2 O+ D! g4.2.3、输出电压纹波:
- A- [# ?# @7 y' j" e( v g. n/ Z; w c8 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。
+ z6 E/ ]) o. s5 Z, N: q" D( z' |) R. D- |; e$ \$ d0 U4 N
, u' w' B" b2 Z! V, B9 B+ S9 c
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
% a! ]) U0 V: L6 Z% A6 ~
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load 2 R0 p3 S' a) m N; X# o% `: P8 X' r
R&N @ AC264V/60Hz,No Load
! l" |" X) F0 M# ~! z
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
1 x* G1 `9 v3 E& N1 O4.3、保护功能:
4 u; E$ ~8 F5 z9 V H
6 Y" G0 s) v$ }1 W以下涉及过流保护、短路保护的测试。6 t+ n; h( N0 X7 i4 [ Z, P# q
" {( r! ~; t( M$ b4.3.1、过流保护及恒流特性
7 w! ^& _3 d6 t6 L* F
- b: }5 y5 r0 j, q* Y9 m, d ^4 g4 m6 B- p
4.3.2、短路保护:
+ R! h/ |, v5 ~! A% X8 Y0 i7 F) d. o1 x0 z4 @" j6 U
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
0 ?& }+ |3 k( h: m7 m% l. j- ] m1 q
) I8 B3 {" B. H! I
4.4、系统温升测试# W$ C( W7 ^4 ?4 z' s
. }9 q) o1 U- M& S% G4 p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。
# J/ F- Z5 n: U# L) H2 ]9 a. t; f' y" ~2 Z% z0 {# E/ d7 Z
. c" g) }/ J! @5 [测试样机及配套外壳 v4 I( x. }9 R0 s5 y L
0 Q: L: N* q" L
温升测试:$ H1 i4 [: y* |* Q9 e7 d: N5 E
0 [/ C3 _; q% e, n5 L
4.5、系统延时时间测试:
8 n% @" B9 W6 N) _8 q
2 _. f/ a1 F; Q# M
: f! k/ }+ ^0 G4 K, e# q6 c. x
TON_DELAY @ AC100V,100% Load ! w) V3 j6 I$ U
TON_DELAY @ AC240V,100% Load 2 g: r, Q z5 S" J# n! i2 T
THOLD_UP @ AC100V,100% Load - d& j6 Z" g* b/ u8 Q6 ]6 J9 w/ g- e/ Z
THOLD_UP @ AC240V,100% Load ! @4 {9 u% M, u: Q: K# z
VOVER_SHORT @ AC100V,100% Load 4 g% O" s) ~4 @- F6 j- J
VOVER_SHORT @ AC240V,100% Load & w3 T# j: ?4 F9 D, P) h/ Q& B9 D
4.6、动态测试:
' p3 W; ^9 c U! F3 Z/ f7 t5 c3 s: g4 U
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。
9 V: C( V- N2 [0 `# V' r! }9 W) l3 R1 L. K4 q* p
/ ^: G! N4 k; r2 L" E& G! d
AC90V @ 5ms - @' i R: J& J j, g
AC90V @ 10ms * a; w# r3 K4 M+ _
AC264V @ 5ms
9 N! ~& p6 r( F4 k W
AC264V @ 10ms " K9 v+ n. h2 Y& n/ `7 i
4.7、其它重要波形测试:) U2 C0 S7 S1 E& Q0 U' o
$ n4 {) b) B' h
DRAIN(深蓝色)端、CS(浅蓝色)端波形图:
# _! O# J: a9 U5 a8 k. \( L4 v+ l" Y9 R
AC90/60Hz,100% load , a9 t/ ~$ K0 ]7 } y1 c9 ?
AC115/60Hz,100% load 0 F7 c2 R9 p' Q1 {8 @ Z
AC230/50Hz,100% Load
) l2 j# U1 C& a$ M
AC264/50Hz,100% load ) o" ]% A4 e. {" |4 C! N
AC264/50Hz,100% load 输出肖特基电压
0 K, r4 h- r$ f2 b! |; J0 t
AC264/50Hz,输出短路,IC 漏极电压 & E2 Q# \* `5 z+ m8 n' [6 m
5、EMI 评估测试, V4 t& G6 [, v2 u o! d% v; H
. n% I: y! Y9 W; m. A; a& D8 ]# b测试条件:输入:AC115V/230V/50Hz;; i/ m& }: u, Z: M/ ?+ [5 F6 B
输出负载:功率电阻;( K, \" u4 l* t$ D/ I* r1 T
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
$ ^. h2 g. S- Q' o: ^3 z9 |6 h% q3 T% ^5 Y0 s
AC115V/50Hz 传导L 相
0 d" P: P# {, w6 v: I6 O
AC115V/50Hz 传导N 相 ! k {( Q: I, E) A# S7 G" O5 B
AC230V/50Hz 传导L 相 / T$ V# {3 u* ~# T" [
AC230V/50Hz 传导N 相 7 d& b. {7 `8 t8 M) W5 o
AC115V/50Hz 辐射测试 ( M o- B) ~, P4 t, `" `' ]7 g! [
AC230V/50Hz 辐射测试 |