本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑 + u6 @* n4 O3 ?2 a$ S: @ v
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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。6 r, _* r- U6 D% Z2 ]3 B# M- K7 ~
; T/ w9 a; v F+ s d5 T! N
接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧！- f B3 Z8 m- p
( i, m0 A) n/ W U1、样机介绍
) b2 H8 v. c' m: | Y* H3 J$ T; l8 K4 E) p, b! r
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 }- z2 c! u. ?, _
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% Z0 d$ o7 D K' O8 l" M, b
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 3 q4 _* H- V& a. k
CR6267SG) ]6 n6 g4 O& l$ ]
8 o/ L. A1 q8 T1 I$ h1 |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。
4 q' H# K+ [+ E1 l& |
( B- ^0 y9 X% w+ a' J! e; y/ M2 gCR6267SG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 n$ z/ }, K k) r6 g: m
+ b! g& D6 O+ e" l芯片特性7 o8 C- c6 z [) F9 p# F
: b# k+ B- c, P. F8 g" r2 q1 p, S
● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM 功率开关；& C) ]& g) H. u* r" }7 M2 T
● SOP8 封装，一侧引脚（5-8）全为内置MOS 漏极，方便散热设计；
8 }5 @: A; t1 ?* N1 d' R● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；% r, Y& a. S/ D* @6 Y
● 低功耗以及良好的负载动态特性；' n9 O5 ~ o; e: S' c
● 具有良好的EMI 特性；
: Q9 C! s( M1 |* N5 B9 H● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能；* ^ {; E/ w. K) z; j2 O2 t
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC 基准精度±1%；
! s3 k, D' \: \$ m5 r( w● 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。
4 @* S, p5 @+ y4 s5 p! o
8 O6 o$ M% [! I基本应用# X, L. z8 b# C; q3 |
+ K/ b+ s, x* E
● 小功率电源适配器
6 @- N$ Y5 y h8 `4 }* D) x' A% { P7 l2 w) l( R# Y
● 蜂窝电话充电器. i! c1 F! `% A; d; n
; J, `4 d- O! d3 r8 N● 数码相机充电器' e1 Z3 c1 t2 ^+ W/ t) k6 T
2 G$ a/ K. y8 o' Z1 C9 a! d+ O● 电脑和服务器辅助电源
* R& c6 W& @2 p& K8 G2 E# ]# N: ]4 h4 I. ]8 ?. q" U$ n
● 替代线性调整器和RCC* n' L/ g9 J- I; W
, D Z! u. R' N6 S, [
引脚分布
4 R6 p+ n/ S9 }) e/ A Q! W+ s' u* M2 ^ G# E, K! M
引脚描述8 W0 E# Q Q6 X/ W
: p4 \/ o, @* C2 n8 r) X* t' \0 f C) j9 g# U- _* q
典型应用
9 |; c' D: G9 H) ?) o* D+ R
& C4 x% m" i) O6 J/ E% X2 T: g6 X6 z. K2 P# h+ V3 e
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 j% u% R# m; H- p$ U8 K* L) f: x" z- F/ q6 E% j( c3 J8 `3 v7 F
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。
8 j: m z9 R" n- j/ n) c: h4 a
+ ]3 z: ^2 {. j9 c$ j; n d w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。* N, \( C; A7 D% a
6 `/ ^1 r5 v6 B. M- a" K2、样机特性5 O* e- ~% U; c
; L5 f" @1 `; o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。
; Y' u/ g' b9 {* ^: n0 k% x, L
2.1、输入特性：
B0 B3 V2 m W5 v4 z7 z
& ]. R8 u/ }" E5 n7 G7 I: H
2 ^6 E2 a1 a ^7 A* M6 `2.2、输出特性(PCB END)：1 n# T% u: J+ N# M0 r3 {# h* o$ M
$ m" T9 F' T {( O* ?2 N- I
2.3、整机参数：
' j, ^3 N4 \! N. o2 A) O
5 w7 V* d% e- k6 {, F2.4、保护功能测试：) @& r" `8 ^ o- ]
" \0 `. G' d/ k4 \, h2.5、工作环境：
" b9 f2 [; y2 g1 J/ P! n9 X- i/ h9 b1 X( C/ @: F* C0 I/ |/ p
2.6、测试仪器：3 K6 |3 A) {! y+ E, ^8 c% u
& O1 x, {! d1 C
3、样机结构信息7 w" C( k6 y8 Z' @! z) l
3 Z+ E( F. r: g' N4 i2 t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。8 {& Q6 S9 ]/ `2 c; }
* r+ ~8 h( l2 q& a1 q0 n3.1、电路原理图及BOM：1 G8 H/ I: F" y
3 ~) a0 T' }8 |
3.1.1、原理图：2 Y: |1 e4 l2 X# z2 r
7 ^: _# [) y* n2 b$ H
6 r3 q3 o1 v. Z; A9 D. R3.1.2、元器件清单：- ~+ c7 Q- B1 m1 t0 n, q- q& Y
: _/ c5 l& z6 f$ }
/ P; n( ~& M' V: i3.1.3、PCB 布局&布线：
; D0 L# w% L& ]" a- ` J: w' ]* Z2 c4 x
" W( J/ f; w1 f! A Z* |
PCB 顶层布局&布线 & ~/ ]% `9 \. k G9 Y0 F
PCB 底层布局&布线 ' v: ^ k& b/ ]
3.2、变压器绕制工艺：
! {' r: G6 b) N/ [5 S
# [$ c5 l& @- t$ m1 e; e3.2.1、电路示意图：
/ D; a4 b: I' w/ H" U" Y3 \ s7 b' ~; ~ | R$ R4 r; o, _1 s
3.2.2 规格参数：5 B: j/ S. r) L/ [" R
% y4 Y; e, z" |1）骨架：EE16W 加宽立式（5+5PIN）,Ae＝38mm²,槽宽8.5mm；4 i0 z! m( p$ L
2）材质：TDK PC40 或同等材质；" F+ d+ F1 R0 m
3）N1、N2、N3: 2UEW 漆包线；N4: 三层绝缘线；
9 b: B/ b& L* N& f* _! `) Z' ^% f4）次级绕组从变压器顶端进出线，磁芯接地$ k$ I" b% O9 G0 }: W8 F6 v- r
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；% c# L+ f8 Y0 X
6）初级绕组感量Lp：1250uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
/ U( w/ t' O$ d: v# D$ z/ h$ P7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3V，10kHz)；
6 \; d' ]) ?& ?, X* ^4 X8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min；
0 q3 _' f/ W5 ~- \+ \" A9）成品要求：浸凡立水；
6 F/ {! y" _+ n3 h! |2 ?
. [7 b) |# I2 I) E3.2.3、变压器参数:
3 V5 @1 o3 I. j9 X4 u* ]# a: F2 G5 Z! P* R
( L4 I. K" Y) @* K- Y
3.2.4、变压器结构示意图：
/ y4 [9 N$ e I) ?8 |( q& o" B" p2 B( d5 ^ E
4、性能测评
* @8 ?) Z! G: O9 K
' E3 } A, ^; {, v! H1 `' V* p* b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 ?6 u9 X3 D' m" i8 I# R% d
6 Q4 B8 @3 A9 ?. D; ~" ^0 Q4.1、输入特性：
. O8 L# K! o) ]
' P5 e1 _9 ] v/ k" @+ f# V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。
' @( T/ y( \" T" L; O% `" T/ N; Q
/ K+ E! O1 E" T4 k* v表1 待机功耗% i0 ^$ t; n$ n- Y; A
" x$ I0 j" ^) g) O) [# m
表2 输出100%负载下的输入特性
$ v3 ]" t- r5 u5 X9 [7 D% k/ L! I! V+ V0 R: E: m
表3 效率测试（1.5m 24AWG Cable）
7 F4 p. K, T; V7 P: M
4 L' y% s2 {" \: o1 O表4 效率测试（PCB END）3 G+ L& _: |7 I
2 P! j0 s0 s0 b表5 能效等级评估（1.5m 24AWG Cable）
8 ~) o. C+ ~5 d( K' H3 l
% n. i6 @% B V8 c4.2、输出特性：
# F$ R9 V+ O" a, Y) a8 i$ R g6 r% }
4.2.1 线性调整率和负载调整率: （1.5m 24AWG Cable）5 s. a$ @4 o/ S) o7 h
4 K& W$ U% |! O" `1 U- c t2 V% q% b: i' b+ ~' k& X0 J! X
4.2.2、输出恒流特性：! m7 L9 T. ^' ]7 K" E1 f
& m4 ]) R7 F( _. t3 P S9 o* e2 O! ^: y0 H/ }) J
4.2.3、输出电压纹波：
6 D- b0 x1 M8 u, |
8 x# ^" H9 ]& v- c, r* ?, P& h& }; L; {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。5 ^$ p" e' `# R/ f6 A
; Q% N% Z% N k7 H# a" j- m+ ?' r
; e9 ]: t' ?$ d Y
R&N @ AC90V/60Hz,No Load , j7 u9 B5 c# T4 ~9 N9 E% H
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
$ _+ z0 V) I: ]) H: x& v9 W& k
R&N @ AC264V/60Hz,No Load 6 `! R3 [/ c5 e* [0 P% a1 F
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load
& J' J! s3 K' j4.3、保护功能：
% D6 b0 t4 P& r) ^
' `! J! H* g1 U5 E, a以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" G( t8 p; C* A ]
. R. J5 X" w5 r! E C! N: t4.3.1、过流保护及恒流特性
- U" e! s, @/ s5 i: l+ x% o# Z
0 p! D6 x- h- B# a
3 Y% w- A1 h3 \5 B4.3.2、短路保护：9 p; @$ m- s7 Z) S3 U, P
7 Z0 o# b3 y6 W% v* R6 t2 V功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。. |- e7 b! K) ]" E6 Z
2 c1 f3 F* `3 v. b! R0 P" o* f% F5 W7 D( v" q( D, c; q0 v( a
4.4、系统温升测试" E- G! D( V1 M; z. O
' u1 C( }. c- x( K% x
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。/ \+ P5 E/ N+ |, i
5 H1 ^* u6 i2 y. @8 B
7 q( p" q; {0 A2 K6 @$ O E( h! f! y测试样机及配套外壳
" Z- D& u4 L5 P# P8 U* @5 Z; z4 ^/ f' A
温升测试：
3 d, ?- ]9 {& Z& B* c, f3 m7 q" n
; B) _% Z; }, l5 D4.5、系统延时时间测试：) ]- o* x$ k. A- Q4 e
! u8 [, |( O$ R7 Y, q2 b
# O- ^! ^! e. Z) l) ~
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 8 N4 R8 M, g& C9 v
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
5 |" h# h, p% Z( O0 o5 E5 I# ?
THOLD_UP @ AC100V，100% Load " n: y; X5 E' X
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
- ]/ T; }, b1 ]. O
VOVER_SHORT @ AC100V，100% Load , b5 ?% i3 c8 l8 y
VOVER_SHORT @ AC240V，100% Load
8 U- N0 e) m& ~& y( i4.6、动态测试：4 g2 w \3 H$ W* _' E7 }& p
6 k# i, ^5 H& r8 [% M X
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。
6 E! A4 ]' J l1 }1 V5 ]3 c9 P
' Y6 F4 W& ?% b3 C* L
; |. s8 a% K W3 c
AC90V @ 5ms 4 ?, n( R Y3 o' q) l
AC90V @ 10ms 5 }: Z3 R7 C) N4 m' L% A4 @9 J
AC264V @ 5ms
* X ]3 ]4 k( g9 Y- x1 [7 e
AC264V @ 10ms * [9 D7 X, Q7 [" G* S9 x/ n' u
4.7、其它重要波形测试：4 X6 B: U5 G( q9 C z
- J% W6 Q, w" b
DRAIN（深蓝色）端、CS（浅蓝色）端波形图：. R' T: Z# y; z: A; L+ _
' B' `% Q- D9 I# o$ x$ U- N' i1 B
AC90/60Hz，100% load
2 [: |& l8 v7 V/ F, T) ]$ [4 U
AC115/60Hz，100% load ) C1 j4 ]& ]2 o; i' c4 D& \$ r" P
AC230/50Hz，100% Load
5 Z3 X3 w5 U) |
AC264/50Hz，100% load
0 T! V$ D: n% K$ N4 b
AC264/50Hz，100% load 输出肖特基电压 % A: \, l% v! w! \2 r
AC264/50Hz，输出短路,IC 漏极电压
4 f. T4 R2 J0 b& h! r" S+ @5、EMI 评估测试3 j; i% h$ N: m; a& ^/ ]# j
' c `# ~% w( F% C. Q& d/ b; y, ?
测试条件：输入：AC115V/230V/50Hz；
+ N$ a9 f" j* K输出负载：功率电阻；
% [1 L" H' N7 w0 ]限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）) I2 ^. j% V4 q# X% q
m5 b$ x6 ~2 B+ Y5 z/ {. `' k
AC115V/50Hz 传导L 相 0 {6 Z l5 W9 f- u% l a! d
AC115V/50Hz 传导N 相 / w2 j9 m y+ ?1 P: a
AC230V/50Hz 传导L 相
6 t5 [6 B6 T8 ~, O
AC230V/50Hz 传导N 相 ; Y2 Z7 M8 O% A6 j. ^
AC115V/50Hz 辐射测试 ) |( k% J s% A" O" m4 \' {. z
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