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12W电源适配器方案,看完让你眼前一亮!

思睿达小妹妹 来源:思睿达小妹妹 作者:思睿达小妹妹 2022-08-18 10:44 次阅读
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本文,小编将为大家介绍我们的12W电源适配器方案,方案是基于CR6348设计的,它是一款高性能原边检测控制的PWM 开关,待机功耗小于75mW。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。

01、样机介绍

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,恒压输出的适配器样机,控制IC采用了本公司的CR6348。

poYBAGL9p3yARhUTAAy8gBl6soE144.png

CR6348_12V1A 工程样机示意图

CR6348芯片

CR6348是一款高性能原边检测控制的PWM 开关,待机功耗小于75mW。CR6348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(90V~264V)内输出恒定的功率。

CR6348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),输出过压保护,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。

特性:

● CR6348 内置600V 高压功率MOSFET,反激式原边检测PWM 功率开关;

● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;

● 较低的IC功耗;

● 具有频率抖动功能,使其具有良好的EMI 特性;

● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP 自动恢复、OVP 锁存”等多种保护功能;

● 原边反馈,无需光耦和TL431,可调式线损补偿,IC 基准精度±1%;

● 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。

基本应用

●小功率电源适配器

●蜂窝电话充电器

数码相机充电器

电脑和服务器辅助电源

●替代线性调整器和RCC

引脚分布

pYYBAGL9p32ALTK1AADSd422A18904.png

引脚描述

pYYBAGL9p4CAeB7bAAIgBD7RnIc963.png

典型应用

pYYBAGL9p4GAUappAAGmjS_GPVg560.png

该样机是一款基于CR6348设计的,全电压实现12V1A输出的适配器。AC90V满足启动时间的条件下,实现AC264V样机待机功耗<75mW;典型输入电压时平均效率>83.3%;能够满足最严格的能效标准“COC_T2”;全电压可实现±5%的CV输出精度。

样机尺寸:34*67mm;样机具有良好的动态负载能力,良好的恒流输出效果;同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、FB开路保护、OTP自动恢复”等多种保护功能。

样机的变压器,采用了EF20磁芯(PC40材质),变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。

02、样机特性

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。

2.1、输入特性:

poYBAGL9p4GANYwrAAB0_4gKU04397.png

2.2、输出特性(Line END):

pYYBAGL9p4GAXMo-AACI5Wd7EJc431.png

2.3、整机参数:

poYBAGL9p4KAGo0bAAFxuZjsiM4682.png

2.4、保护功能测试:

pYYBAGL9p4SAWSUYAAHSxuHJbsQ283.png

2.5、工作环境:

poYBAGL9p4SAWCkQAABa584t16M849.png

2.6、测试仪器:

pYYBAGL9p4WAMMvQAADT1jW5jI4916.png

03、样机结构信息

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。

3.1、电路原理图及BOM:

3.1.1、原理图:

poYBAGL9p4eANk4HAADHgna0Uco000.png

3.1.2、元器件清单:

pYYBAGL9p4iAVzXHAAIXOHC8hiQ645.png

3.1.3、PCB 布线:

pYYBAGL9p5CAUT6oAA0IQmblMPM041.png

3.2、变压器绕制工艺:

3.2.1 电路示意图:

poYBAGL9p5CAFJZ_AAAWCCUFgFI364.png

3.2.2、规格参数:

1)骨架:EF20 卧式(5+5PIN),Ae=32.2mm²;

2)材质:TDK PC40 或同等材质;

3)N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线;

4)N3: 三层绝缘线;

5)绝缘胶带:3M1298 或同等材质;

6)初级绕组感量Lp:1.4mH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);

7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.,3 V,10kHz))

8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min

9)成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:

poYBAGL9p5GAB9VpAACpPt8QSYU836.png

3.2.4、变压器结构图:

pYYBAGL9p5GAUr7qAAAkqvX0XlU623.png

04、性能测评

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。

4.1、输入特性:

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。

表1 待机功耗(输出含有假负载6.2KΩ)

pYYBAGL9qLCADZnOAACnEJMkzls175.png

表2 输出100%负载下的输入特性

poYBAGL9qLCAAFiLAADs9ZhVna8896.png

表3 效率测试(输出24AVG 1.5M)

pYYBAGL9qLGABkSUAAFFqnyiugo566.png

4.2、输出特性:

4.2.1、线性调整率和负载调整率:

poYBAGL9qLKAeDRAAAGaENSnd60769.png

4.2.2、输出恒流特性:

pYYBAGL9qLKAQAI-AAEuZ-Yu_8A662.png

4.2.3、输出电压纹波:

注:纹波及噪音在PCB 端测试,同时PCB 端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容,带宽限制为20MHz。

poYBAGL9qLOAMNPwAACahVPzjhg627.png

pYYBAGL9qLeAU-BzAAXW_Qi9Oh8629.png

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

poYBAGL9qLqAZ56VAAbgqvwZRR8429.png

R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

poYBAGL9qL2AeRBRAAW7dJ_Iqhk910.png

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

pYYBAGL9qMKAPF8gAAeIuLwbvsY936.png

R&N @ AC264V/50Hz,100% Load

4.3、保护功能:

注:以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护:

poYBAGL9qMKAdSXuAADL4PR7-1w327.png

4.3.2、短路保护:

pYYBAGL9qMOAFxjqAACidJSeGmk638.png

4.4、动态测试:

注:输出动态负载电流设置为1A 持续5ms/10ms,然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环,上升/下降设置为1A/uS。

poYBAGL9qMSABsQ3AAEVOyo5z2c714.png

pYYBAGL9qMSAU2snAAAyw4EpMQw345.png

AC90V @ 5ms

poYBAGL9qMWAchgBAAAxXyCJvoU427.png

AC90V @ 10ms

pYYBAGL9qMWANf4dAAA0ZmiBwF0071.png

AC264V @ 5ms

poYBAGL9qMWAVlq0AAAyw4EpMQw223.png

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试:

注:AC 端(绿色)、VO 输出端(蓝色)波形图。

pYYBAGL9qMaAAddDAAB-b_tjnHg593.png

poYBAGL9qMqAIIfhAAfru5yzLaI337.png

TON_DELAY@ AC100V,100% Load

pYYBAGL9qNCAQTeGAAfAMymj28I315.png

TON_DELAY@ AC240V,100% Load

poYBAGL9qNOAfWnLAAc0pdDSBOc083.png

TON_DELAY@ AC100V,100% Load

poYBAGL9qNiASKwbAAgzC1xeQvc567.png

TON_DELAY@ AC240V,100% Load

poYBAGL9qNyABcOMAAVMTUYJvcQ318.png

VOVER_SHORT@ AC100V,No Load

poYBAGL9qN6AG-BOAAVDI5UIS58464.png

VOVER_SHORT@ AC240V,No Load

4.6、其它重要波形测试:

注:DRAIN(绿色)端、CS(蓝色)端波形图。

poYBAGL9qZGAVjDPAAf-uBawlY8405.png

AC90/60Hz,100% Load

pYYBAGL9qZWARfUJAAghznwVPKQ789.png

AC115/60Hz,100% load

pYYBAGL9qZyAJxiOAAgSf-YDK3c209.png

AC230/50Hz,100% Load

poYBAGL9qZ-AWZdyAAawcSDtt10328.png

AC264/50Hz,100% load

pYYBAGL9qaCAKjDrAAG7sVPITQo782.png

AC264/50Hz,Output Short

05、EMI 评估测试

测试条件:

输入:AC115V/50Hz 、AC230V/50Hz;

输出负载:12Ω/50W;

限值标准参考:EN55013、EN55022B。

poYBAGL9qaOAQyHcAAb-5sy7K4o453.png

AC115V/50Hz 传导L 相

poYBAGL9qaiAOGQuAAa8Sw61WBI446.png

AC115V/50Hz 传导N 相

pYYBAGL9qaiAad8mAAAkbuQzvlI423.png

AC115V/50Hz 辐射测试

poYBAGL9qauAOoXcAAcGWcKXTIA264.png

AC230V/50Hz 传导L 相

poYBAGL9qa-AaFSVAAbqu5g7pyQ860.png

AC230V/50Hz 传导N 相

pYYBAGL9qbCANym1AAAkUAHH3PY795.png

AC230V/50Hz 辐射测试

关于思睿达微电子

思睿达是专注于ADCDACPoE和DC / DC 芯片级解决方案的高科技企业,目前同步推广启臣微全系列产品,希望将启臣15年在电源行业这份积淀,这份坚持发扬光大。思睿达同时也可以提供芯片级定制服务。

多种方案,欢迎随时交流沟通。欢迎来电咨询,申请样品。感谢!

审核编辑 黄昊宇

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