0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看技术视频
  • 写文章/发帖/加入社区
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

你的随身电力加油站!18W电源适配器方案让设备高效运转

思睿达工业通信芯方案 2024-03-26 08:07 次阅读

如今,在数字化时代,人们日常生活中不可或缺的电子设备越来越多,而这些设备的正常运转离不开电源适配器的支持。其中,基于思睿达主推的CR6212BSJ_CR3004SLD 18W电源适配器方案备受消费者青睐。该方案的样机是一款高性能、高效率的电源适配器。不仅如此,其严格的能效标准、可靠的性能以及符合安全标准的设计,使其在各种场景下都表现出色。以下为方案的详细内容:


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18W,恒压恒流输出的电源适配器样机,采用了思睿达主推的CR6212BSJ功率开关和CR3004SLD同步整流芯片

d11f8644-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

d12ac4d2-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

CR6212BSJ_12V1.5A工程样机示意图

关于CR6212BSJ

CR6212BSJ是一款高性能原边检测控制的PWM开关,待机功耗小于75mW。CR6212BSJ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。CR6212BSJ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),所有引脚悬空保护,输出短路保护,内置前沿消隐电路,输出整流二极管短路保护电路,输出过压保护电路。可编程输入欠压保护和输入过压保护,使得芯片具有更高的可靠性。


芯片特性

●CR6212BSJ内置650V高压功率MOSFET,反激式原边检测,CC\CV原边检测PWM功率开关;

●SOP8封装,一侧引脚(5-8)全为内置MOS漏极,方便散热设计;

●内置软启动,减小MOSFET的应力,内置斜坡补偿电路;

●低功耗、高能效频率反走QR模式控制;

●具有良好的EMI特性,可编程输入欠压或过压保护;

●具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP、引脚悬空”等多种保护;

●原边反馈,无需光耦和TL431,内置电感量偏差补偿功能;

●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●智能设备充电器●辅助电源
典型应用

d1346c6c-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

引脚分布

d1396d5c-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

引脚描述

d1412682-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

关于CR3004SLD

芯片特性:

●自供电DCM同步整流开关、SOP8封装、内置60V耐压功率开关管、精简的外围电路、较低的工作电流和较高的系统效率满足高能效要求

样机PCBA尺寸:67*35*23mm,是一款全电压实现12V1.5A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71mW;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。

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。

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。

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:

d1542f48-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

2.2、 输出特性(PCB END):

d16976f0-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

2.3、整机参数

d176837c-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

2.4、保护功能测试:

d18e8b98-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

2.5、工作环境:

d19e2cce-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

2.6、测试仪器:

d1aa05c6-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.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:

d1b89258-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

注:变压器仅示意,请参看变压器工艺介绍

3.1.2元器件清单:

d1cb159a-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

3.1.3 PCB布局&布线:

d1e24d82-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

PCB顶层布局

d1f3506e-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

PCB底层布局&布线

3.2、变压器绕制工艺:

3.2.1 电路示意图:

1)骨架:EE16W 加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²,槽宽 8.5mm;

2)材质:TDK PC40 或同等材质;

3)N1、N2、2UEW 漆包线;N3: 三层绝缘线;

4)次级绕组从变压器顶端进出线,磁芯接地

5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;

6)初级绕组感量 Lp:950uH±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:0.3V,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:

d1f78c88-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

3.2.4 变压器结构示意图:

d1fdb7ac-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.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

d20d93ca-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

表 2 输出 100%负载下的输入特性

d211ba22-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

表 3 效率测试(1.5m 22AWG Cable)

d2205442-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

表 4 效率测试(PCB END)

d23513c8-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

表 4 能效等级评估(1.5m 22AWG Cable)

d2433912-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

4.2、输出特性:

4.2.1 线性调整率和负载调整率: (1.5m 22AWG Cable)

d2524aba-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

4.2.2 输出恒流特性:

d256e91c-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

4.2.3 输出电压纹波:

注:纹波及噪声在1.5m 22AWG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。

d26dc970-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

d27c3b9a-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

d2846a04-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

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

d28865b4-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

R&N @ AC264V/60Hz,No Load

d29721bc-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

R&N @ AC264V/60Hz,100% Load

4.3、保护功能:

以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1 过流保护及恒流特性

d29b41de-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

4.3.2 短路保护:

功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

d29eff18-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

4.4、系统温升测试

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1.5A。

d2b4b90c-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

测试配套外壳

温升测试(℃):

d2bba532-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

4.5、系统延时时间测试:

d2c83e6e-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

d2ce731a-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

TON_DELAY @ AC100V,100% Load

d2e15ed0-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

TON_DELAY @ AC240V,100% Load

d2fbffe2-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

THOLD_UP@ AC100V,100% Load

d30d83b6-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

THOLD_UP @ AC240V,100% Load

d3138428-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

VOVER_SHOOT @ AC100V,100% Load

d32f2c46-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

VOVER_SHOOT @ AC240V,100% Load

4.6、动态测试:

注:输出动态负载电流设置为1.5A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。

d33640ee-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

d355adbc-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC100V @ 5ms

d3661f62-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC100V @ 10ms

d373494e-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC240V @ 5ms

d38747aa-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC240V @ 10ms

4.7、其它重要波形测试:

DRAIN(青色)端、CS(蓝色)端波形图:

d38b373e-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC90/60Hz,100% load

d39a2604-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC115/60Hz,100% load

d39e94e6-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC230/50Hz,100% Load

d3ac1832-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC264/50Hz,100% load

d3b992aa-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC264/50Hz,100% 启动 CR6212BSJ 漏极电压

d3c4fc94-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC264/50Hz,100% CR3004SLD 漏极电压应力

d3c970f8-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC 欠压 60V 保护

绿色:AC 蓝色:输出电压 青色:VDD

d3df8e7e-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC 欠压 69V 退出保护

绿色:AC 蓝色:输出电压 青色:VDD

05EMI评估测试

测试条件:

输入:AC115V/60Hz@230V/50Hz;

输出负载:功率电阻;

限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)

d3f1795e-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC115V/60Hz 传导 L 相

d3fbceea-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC115V/60Hz 传导 N 相

d402f40e-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC230V/50Hz 传导 L 相

d4126448-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC230V/50Hz 传导 N 相

d41d1532-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC115V/60Hz 辐射测试

d43364ae-eb04-11ee-9118-92fbcf53809c.png

AC230V/50Hz 辐射测试

声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电子设备
    +关注

    关注

    2

    文章

    1949

    浏览量

    52580
  • 电压
    +关注

    关注

    45

    文章

    5082

    浏览量

    114414
  • 电源适配器
    +关注

    关注

    13

    文章

    573

    浏览量

    42539
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    高效能量供应!离线式12W适配器方案与你的设备完美匹配

    的CR6212BSG离线式12W适配器方案引起了关注,因其高效、便携和可靠的特点,成为了许多电子设备制造商的首选。 传统的适配器
    的头像 发表于 03-19 09:34 204次阅读
    <b class='flag-5'>高效</b>能量供应!离线式12W<b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>与你的<b class='flag-5'>设备</b>完美匹配

    电源适配器方案CR6891A+CR3015A# 电源适配器

    电源适配器
    久宇盛电子
    发布于 :2023年12月06日 17:44:20

    设备注入动力的利器:60W电源适配器方案详解 #电源适配器 #充电器 #PWM #方案

    芯片PWM适配器
    思睿达小妹妹
    发布于 :2023年11月29日 14:54:16

    移动电源适配器是什么 移动设备电源适配器有何特点?

    移动电源适配器是什么 移动设备电源适配器有何特点? 移动电源
    的头像 发表于 11-24 14:08 639次阅读

    常见的电源适配器故障及排查方法有哪些?

    常见的电源适配器故障及排查方法有哪些? 电源适配器故障是使用电子设备时经常遇到的问题之一。合理排查和解决
    的头像 发表于 11-24 14:08 2975次阅读

    如何提高电源适配器的效率?

    是至关重要的。在购买前,查看适配器的能效等级或者能源之星认证等级。这些标签表示产品已经过测试,并符合能源效率要求。选择能效等级为80PLUS或以上的电源适配器,能够提供更高效的能源转换
    的头像 发表于 11-23 16:04 569次阅读

    热设计软件在电源适配器设计中的应用有哪些?

    热设计软件在电源适配器设计中的应用有哪些? 热设计软件在电源适配器设计中的应用有很多,下面将详细介绍电源
    的头像 发表于 11-23 15:34 385次阅读

    自带的电源适配器与通用的电源适配器有什么区别?

    。在市场上,我们可以找到两种类型的电源适配器,即自带的电源适配器和通用的电源适配器。虽然它们都能
    的头像 发表于 11-23 14:26 775次阅读

    提升效能与便携性!18W电源适配器为您的设备释放全部潜力

    一个好的电源适配器方案需要具备高效能和稳定的特点。当我们连接电源适配器到电子
    的头像 发表于 11-20 10:06 507次阅读
    提升效能与便携性!<b class='flag-5'>18W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b>为您的<b class='flag-5'>设备</b>释放全部潜力

    18W电源适配器为您的设备释放全部潜力

    一个好的电源适配器方案需要具备高效能和稳定的特点。当我们连接电源适配器到电子
    的头像 发表于 11-20 08:08 542次阅读
    <b class='flag-5'>18W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b>为您的<b class='flag-5'>设备</b>释放全部潜力