本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-11 15:40 编辑
4 |+ ]% \. q3 |$ M9 H" q% W2 g6 D( _! z
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。, Q- v, w. w& C, E7 n
7 q3 c* g# @3 M+ R
接下来就让小编带着大家了解下这个方案吧！
' |& B; Q( k4 h' \' C! Y: k/ E4 y6 R; `9 A
1、样机介绍. j6 Z/ R# P! p
( J: h# I2 R% L9 }
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。/ D" z2 U& }5 A3 \1 |8 }" L- W" I
/ O; \ L/ E) W+ U# D) y0 S$ y
- ~& a/ i. \3 N* ] p+ P! ~$ g
" K+ v2 S# _1 d$ \
CR6267SG_12V1A 工程样机示意图 ' V6 t# o# O: r- A8 I* ?
CR6267SG8 G1 w6 s$ ]. k
; `$ |9 H( o" I, e2 t$ B; g9 jCR6267SG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。 " l: E/ v# A: G# G
+ ]5 _" D1 ~, cCR6267SG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。# J6 N' V9 ~3 t. b' m8 J
. L$ q( _1 a: } w; G
芯片特性3 P' J* f6 c# L) Q
+ B% t1 E0 ~1 i( ]1 [" P● CR6267SG 内置650V 高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM 功率开关；
) K; B6 x6 P2 O' H● SOP8 封装，一侧引脚（5-8）全为内置MOS 漏极，方便散热设计；: I: ^/ { T) Y& f
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
1 l! I/ S' A, a& P● 低功耗以及良好的负载动态特性；! }; h! A, |% j' T$ N" ~( n- ?
● 具有良好的EMI 特性；- r! Y8 V3 g" O n" g
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等多种保护功能；# K7 r2 X' }2 ~; v
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC 基准精度±1%；8 L3 ]- q* C! a$ P, c
● 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。
0 k( L9 v# U( {3 }+ t& p9 P$ m' D* n+ W' g6 } D) ?. r
基本应用8 A. ]* ]! e; H; J
$ Z2 f: o0 ?$ ^& b8 O: M+ e* g● 小功率电源适配器7 v* Q, v, S7 z$ B/ G* J( V+ ?/ B
/ b/ `) U9 \4 Z, Y) N" [
● 蜂窝电话充电器" |0 r% |1 J; d8 \3 z& Z
8 n1 ~- l: Z+ M6 e3 t, ^( B
● 数码相机充电器0 F4 @ k% x0 o# B1 L( e
8 { U% v3 P3 w% W● 电脑和服务器辅助电源# d$ M, s! Q k* F1 ?9 M
4 U& [2 G0 ]- C) k4 E. P+ T% {$ [( T
● 替代线性调整器和RCC, |3 |7 y! E- c: ^; E5 \( C
9 U! a% T1 \; r" t( ^6 `# q
引脚分布 Q" e9 F0 n9 w3 U
/ ^( E! I5 t# [/ n
引脚描述
5 }3 r% F& s9 I& w, p" G2 L2 Z) @" f, T- a8 I# U6 r5 w% {
/ f0 a0 x Q# m& C: f' W( N# |
典型应用) z/ L0 h* X: Z, c) V0 n: Q
/ e1 t$ I5 k% L1 G+ d7 r
% Z. R1 V) [3 d% ~' O8 `
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。' J3 L0 Z1 t, s; h8 T! t; g
) B' E# p. t$ I( X! ~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。
' u. V* K/ d$ m: N( i' I9 x8 ]" \- m! Q5 j- n* u( U0 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。
7 B# Y8 W$ i6 ^" T4 {% B
# b) y6 i( W$ r# A4 c6 g- f2、样机特性* i# d, K9 k, `' b, P3 F8 H
( s1 u- y# F( ]0 }! \/ H/ S* m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。
3 l# K# k) M$ Z$ J, U+ z/ K! C5 O& j+ H
2.1、输入特性：
* v6 \# W% g5 p V4 M1 O! Z
- i! i$ ?) o! L1 X6 ^2 t ]3 C$ S8 `3 W* @
2.2、输出特性(PCB END)：
7 b. K# n$ Q/ Y+ v' y0 n
9 k! ^8 D( E" E& \8 A d2.3、整机参数：
@- T+ u+ P# u# I7 [" ]
; a Y+ f1 q* i) C0 Y. ^2.4、保护功能测试：- B$ W7 A4 q1 |4 c3 L
% ^. q% r5 k5 X1 R1 ]8 Q2.5、工作环境：% l1 x9 |. N0 d3 \( n) N" h* p
7 v# C+ _, P* |; _1 g; W$ m; o7 V
2.6、测试仪器：5 X' H' x; s* L; Z, Y7 R, C9 z8 G
. U A$ v8 {2 ]2 K! H+ x
3、样机结构信息0 n- E# T9 Y* H6 L+ t4 R" J. c
: z: Y$ \5 D% {3 h+ w* d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。; ^) ]) d) x& ?) I. n6 ~8 F- D( c
" `2 t( i! {- \* L9 B3 r3.1、电路原理图及BOM：3 L7 ^ I$ ~) ?# z4 u
9 `$ T0 x. C2 ^
3.1.1、原理图：) C5 A8 |/ H+ T+ M2 ^7 ?
: G- l2 u8 u2 b
* a8 O8 J3 a4 o1 J6 M3.1.2、元器件清单：1 _$ r- W; s$ Y
+ f4 ^ E3 {, Q8 x5 M6 x
; h* l4 C1 s! H3.1.3、PCB 布局&布线：
5 e0 W9 E, y8 p- j& ^: t. c/ R
. a- w4 g, ]: g) w. v
PCB 顶层布局&布线
) ]! z( b* o3 e9 U4 a
PCB 底层布局&布线
& |/ L4 y, Q4 c* \& \$ H& V3.2、变压器绕制工艺：3 B/ y1 J( t2 R4 q8 n2 O
$ e( ~5 O. C- T
3.2.1、电路示意图：
3 X* w+ Y! M2 a( V
: {5 n6 d9 q, r# r3 V2 Z3.2.2 规格参数：
* u, W/ _- e) w- @' k6 D# t# r& S' |9 W) D
1）骨架：EE16W 加宽立式（5+5PIN）,Ae＝38mm²,槽宽8.5mm；; U8 M2 O. P% Z2 U/ r
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
0 N9 u9 L" l; H3）N1、N2、N3: 2UEW 漆包线；N4: 三层绝缘线；( n9 Z, ^9 e& q
4）次级绕组从变压器顶端进出线，磁芯接地
2 ?( q7 r! H5 G( L$ I; ]5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；% w, ?4 r% l* f
6）初级绕组感量Lp：1250uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
+ `; ]4 C. |+ U4 O# v! ?+ l6 A' B7）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 ~' J: P; f9 r# w: H* L) V8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min；
7 J( ?. L8 I: B$ f( Z% ?9）成品要求：浸凡立水；3 O! d; c! A: t5 k5 K
1 L) H1 a2 l: Q: Y7 w! H+ c/ d- e& w3.2.3、变压器参数:
. k$ A, h5 y- o4 W( r
D# N! y' h6 I1 R$ j
" B' ~% R$ w+ C9 u0 b2 L3.2.4、变压器结构示意图：
; v4 z) _ c* X: Y( C6 Y/ I
) [+ C- K5 e" A4、性能测评
5 r' N" C6 b2 \6 U3 S5 s0 ]6 j! P2 I
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。
! C' Q! Z a$ j; T' ?4 a! J# [" Y) F+ Y7 k" e
4.1、输入特性：
T$ G" w3 l L3 ?+ v% O, p6 \1 F5 I5 ]) j
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。" h1 T7 @) T* p1 f6 A, D& q+ ]
: H9 T; M0 K& `, h) }7 ]) W. v表1 待机功耗8 [: j0 Z9 Y# r! A% h" ?0 e- H
( V0 w0 y- y5 L% ] m+ L表2 输出100%负载下的输入特性& `1 u# }- a: T. y
% O o+ j4 C% s2 D& I表3 效率测试（1.5m 24AWG Cable）
( D2 d6 Y5 h" c K! D5 y1 A9 n
; }; }4 e' ^" R; y, q表4 效率测试（PCB END）; P; B$ m3 \+ ^# B% ?, M; f- K
( J( x8 H5 D! S) H, G8 `表5 能效等级评估（1.5m 24AWG Cable）
4 P/ u: T+ [8 w% ]. Y2 \5 r1 u& P: X& V" e2 R5 }
4.2、输出特性：
8 {* B3 n( r( P) h7 b+ @0 A [0 P' m' X/ ^3 Q
4.2.1 线性调整率和负载调整率: （1.5m 24AWG Cable）
' d1 P s& _7 p, {) n# z4 e2 I2 M }$ o) v# Q+ c
$ i; t2 W4 e3 _
4.2.2、输出恒流特性：% s/ r! i: G- ^/ B: ]) l
; g( {6 r# S4 ]* ^& i2 y0 W! h5 V5 ]2 e" \
4.2.3、输出电压纹波：
' r6 u. u$ C- C( @, \4 R! Y* N' u1 e! W, r5 m8 `
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。
# X) r O; Y' X9 ?' x
% V s4 ?9 R0 y9 n2 d
" R9 Y# O! x$ m1 [2 ~1 a: I, Z4 ^9 w7 Y
R&N @ AC90V/60Hz,No Load 2 E: ~+ k$ ? _3 o
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load ) H& a8 b1 T- x2 [& `3 e! h
R&N @ AC264V/60Hz,No Load 2 X4 V$ ]+ o6 w8 G; c
R&N @ AC264V/60Hz,100% Load ' @; x0 {% ?" h) L7 B- f4 |
4.3、保护功能：$ M2 W. ^) ^) f
9 h- X: Q0 E* A0 g" K3 s
以下涉及过流保护、短路保护的测试。) A0 m8 J' F) x6 }8 ]3 N$ S% u3 O0 p
+ R1 T! h0 e8 I2 Q4.3.1、过流保护及恒流特性/ a: A2 S# g/ v+ _. X& o% ]
* C( |3 y) f7 Q8 ]+ [
- X2 v! I% ~& i+ \' ~# v( G
4.3.2、短路保护：
4 l% n! P/ m( D. y. G$ w7 o% m( x( ~& h
- {# x% o {4 w6 o2 y9 ?功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。. w' g: \/ W! R0 A1 Y0 S
E9 o9 z9 w5 |+ h6 O9 w9 Q" s( j$ D0 [& y6 g4 V& y
4.4、系统温升测试: e4 p) C! M P: \# ^. P
9 w( E0 F ?( f- M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。; t- p' K& K/ ]
9 `% d0 A1 l2 t- k- P; K
6 q6 h! J. z2 M3 R9 f' N, O/ ? j: N测试样机及配套外壳 8 ]% w8 n" W8 S U1 {
V* ~8 p$ ^9 K5 h' Y2 \. ?
温升测试：
) O: P3 _/ }; s6 ~ D
( x' S+ w, G! M* Q1 c4.5、系统延时时间测试：
2 ~5 ^ V1 e' @8 j
; ~3 O3 N; f% t" x' z. N- P- ~& D
/ y" q s% o: P% d0 Y) q* }& a
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
: Y; q5 i. [( U: K
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
' V) O. [" m( ]1 ]/ ^: ~# m
THOLD_UP @ AC100V，100% Load 9 L3 b5 s, X' o) N
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
- W# c u/ c+ u) H& x0 C# _; d
VOVER_SHORT @ AC100V，100% Load
1 z# y/ t# j1 K' d$ u
VOVER_SHORT @ AC240V，100% Load
) n7 ^3 L7 f& `( v1 @4 i1 n# g- F4.6、动态测试：
* o. z; H- S! t' {
* I2 ?5 N9 d9 K5 o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。" u) U @( z& d. X
9 W- B' ^9 ]& u: u! U" W
S" ~7 {6 q' F' t: O" d
AC90V @ 5ms 4 I a7 I7 p7 ?- S: }/ |$ V
AC90V @ 10ms 0 O, Q. N6 e# ]
AC264V @ 5ms
2 j' A) p! c" ~* i
AC264V @ 10ms / ?9 L4 Q7 v* Z- L9 ~
4.7、其它重要波形测试：! `/ C. E3 r! Q
7 f; l+ y# z9 Z) f
DRAIN（深蓝色）端、CS（浅蓝色）端波形图：( n8 j9 d% J1 ~1 ~
: ~5 K Z' H" y; ]* ]
AC90/60Hz，100% load
& D, B& P- {) I8 S2 `: H
AC115/60Hz，100% load
1 c0 e- o* Z; ^, S6 V
AC230/50Hz，100% Load
' G6 Z) _- t, e
AC264/50Hz，100% load / c8 c# Q+ }/ f/ O6 a" @9 r a
AC264/50Hz，100% load 输出肖特基电压 4 m* [4 x" D: u3 c. c/ ^, k. e4 m
AC264/50Hz，输出短路,IC 漏极电压 2 o7 I% u+ x N( B7 _
5、EMI 评估测试. j* s R* l' B' l# G* E
" d8 m9 X% J+ b! S
测试条件：输入：AC115V/230V/50Hz； |. u! H8 w" i
输出负载：功率电阻；4 a& i$ N8 d+ o3 s; E
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）% `( j) j! |" e7 S
3 { y; O$ e& f
AC115V/50Hz 传导L 相
) }2 l2 }6 z4 ]0 F0 B+ h
AC115V/50Hz 传导N 相
5 e6 w0 w8 G+ g/ g' }
AC230V/50Hz 传导L 相
7 I. z0 I, _% Z; O/ g9 Y
AC230V/50Hz 传导N 相
$ f+ v. @$ W' l3 d
AC115V/50Hz 辐射测试 + S0 V0 J( F% B, G* Q/ f
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