理想型电源适配器方案:宽输入电压范围、多种保护功能

在上一篇文章,小编给大家介绍了思睿达首颗定制版poe芯片的内容。本文,我们将给大家介绍基于思睿达主推cr6267sj的18w电源适配器方案,它是你的理想型方案吗?一起来看看吧!
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,控制ic采用了思睿达主推的cr6267sj。
cr6267sj_12v1.5a 工程样机示意图
cr6267sj cr6267sj是一款高性能原边检测控制的pwm 开关,待机功耗小于75mw。cr6267sj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。
cr6267sj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, 输出整流二极管短路保护电路,输出过压护电路。而且内置所有 pin 脚悬空保护功能,使得芯片具有更高的可靠性
芯片特性
● cr6267sj 内置650v 高压功率mosfet,反激式原边检测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;
● 低功耗以及良好的负载动态特性;
● 具有良好的emi 特性;
● 具有“软启动、ocp、scp、otp、ovp”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
● 数码电源充电器
● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和rcc
典型应用
引脚分布
引脚描述
样机pcba尺寸:66*39*21mm,是一款全电压实现12v 1.5a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:
2.2、输出特性(pcb end):
2.3、整机参数:
2.4、保护功能测试:
2.5、工作环境:
2.6、测试仪器:
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:
3.1.2、元器件清单:
3.1.3、pcb 布局&布线:
pcb 顶层布局
pcb 底层布局&布线
3.2、变压器绕制工艺:
3.2.1、电路示意图:
3.2.2、规格参数:
1)骨架:ee19w 加宽立式(5+5pin),ae=46mm²,槽宽8.5mm;
2)材质:tdk pc40 或同等材质;
3)n1、n2、n4、n5: 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:1200uh±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:
3.2.4、变压器结构示意图:
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
表2 输出100%负载下的输入特性
表3 效率测试(1.5m 22awg cable)
表4 效率测试(pcb end)
表4 能效等级评估(1.5m 22awg cable)
4.2、输出特性:
4.2.1、线性调整率和负载调整率: (1.5m 22awg cable)
4.2.2、输出恒流特性:
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。
r&n @ ac90v/60hz,no load
r&n @ ac90v/60hz,100% load
r&n @ ac264v/60hz,no load 
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
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。
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。
温升测试(℃):
4.5、系统延时时间测试:
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。
4.7、其它重要波形测试:
drain(蓝色)端、cs(红色)端波形图:
05、emi 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)
ac115v/60hz 传导l 相
ac115v/60hz 传导n 相
ac230v/50hz 传导l 相
ac230v/50hz 传导n 相
ac115v/60hz 辐射测试
ac230v/50hz 辐射测试
关于思睿达微电子 思睿达是专注于adc、dac、poe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。​​​​


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