在之前的文章中，給大家介紹了基于思睿達(dá)主推的國(guó)產(chǎn)芯片CR6890A36W電源適配器方案，其中樣機(jī)具有較高功率密度。能效方面，AC264V輸入典型待機(jī)功耗僅58mW，1.5米18AWG輸出平均效率>88.3%，能夠滿足六級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)；低紋波，低噪聲，符合相關(guān)EMI規(guī)定。

接下來(lái)，要詳細(xì)的講講另一個(gè)方案——基于思睿達(dá)主推的CR6890A65W電源適配器方案。對(duì)比上面的方案，該方案又有何不同？一起來(lái)揭曉。

1、樣機(jī)介紹

該報(bào)告是基于能夠適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率65W，恒壓輸出的電源適配器樣機(jī)，PWM控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR6890A，同步整流IC為CR3012。

CR6890A+CR3012_19V3.42A 工程樣機(jī)示意圖

CR6890A

CR6890A是一款高集成度、低待機(jī)功耗的CCM+PFM+QR混合電流模式PWM 控制器。CR6890A輕載時(shí)會(huì)降低頻率，最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR6890A提供了完整的保護(hù)功能，如cycle-by-cycle電流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等，還可以通過(guò)PRT腳分別精確設(shè)置外置過(guò)溫保護(hù)和輸出電壓過(guò)壓保護(hù)。軟啟動(dòng)功能可以減少系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)MOSFET的應(yīng)力，前沿消隱時(shí)間簡(jiǎn)化了系統(tǒng)應(yīng)用。通過(guò)頻率抖動(dòng)和軟驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，降低開(kāi)關(guān)噪聲，簡(jiǎn)化了EMI設(shè)計(jì)。CR6890A提供SOT23-6L的封裝。

芯片特性

●較低的啟動(dòng)電流(大約3μA)

●內(nèi)置軟啟動(dòng)減少M(fèi)OSFET應(yīng)力

●CCM+PFM+QR控制模式

●內(nèi)建同步斜坡補(bǔ)償，消除次諧波震蕩

●內(nèi)建頻率抖動(dòng)功能，降低EMI

●內(nèi)置65kHz開(kāi)關(guān)頻率

●輕載降低工作頻率

●可編程外置過(guò)溫保護(hù)

●VDD過(guò)壓保護(hù)和輸出過(guò)壓保護(hù)功能

●內(nèi)置前沿消隱電路

●內(nèi)置輸出二極管短路保護(hù)

●內(nèi)置過(guò)溫保護(hù)

●過(guò)載保護(hù)

●SOT23-6L封裝

基本應(yīng)用

●AC/DC適配器

●電視及監(jiān)視器電源

●充電器

●存儲(chǔ)設(shè)備電源

典型應(yīng)用

管腳排列

管腳描述

CR3012

芯片特性：

●外置MOS SOP-8封裝同步整流芯片，可工作于CCM、DCM 和QR 模式；

● 最高工作頻率400KHz，精簡(jiǎn)外圍電路；

● 較低的工作電流和較高的系統(tǒng)效率滿足能效要求。

樣機(jī)PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全電壓實(shí)現(xiàn)19V3.42A輸出的電源適配器。全電壓輸入時(shí)平均效率>91.6%；輸出接18AWG1.5米線能夠滿足“COC_T2”能效標(biāo)準(zhǔn)。

樣機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)負(fù)載能力；同時(shí)具有“軟啟動(dòng)、QR、OCP、SCP、OVP、OTP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能。

樣機(jī)的變壓器，采用了PQ2620磁芯（PC40材質(zhì)），變壓器繞制工藝部分，請(qǐng)見(jiàn)后文詳細(xì)說(shuō)明。

2、樣機(jī)特性

以下表格為工程樣機(jī)的主要特性，具體測(cè)試方法在第4章節(jié)中有詳細(xì)說(shuō)明。

2.1 輸入特性：

2.2 輸出特性(PCB END)：

2.3 整機(jī)參數(shù)：

2.4 保護(hù)功能測(cè)試：

2.5 工作環(huán)境：

2.6 測(cè)試儀器：

3、樣機(jī)結(jié)構(gòu)信息

本小節(jié)展示了工程樣機(jī)的電路、版圖結(jié)構(gòu)，變壓器結(jié)構(gòu)及工藝。

3.1 電路原理圖及BOM：

3.1.1 原理圖：

3.1.2 元器件清單：

3.1.3 PCB 布局&布線：

PCB 頂層布局

PCB 底層布局

PCB 底層布線

3.2 變壓器繞制工藝：

3.2.1 電路示意圖和變壓器結(jié)構(gòu)圖：

3.2.2 規(guī)格參數(shù)：

1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm2；

2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；

3）初級(jí)、反饋: 2UEW 漆包線；次級(jí): 三層絕緣線；

4）次級(jí)繞組從變壓器頂端進(jìn)出線，磁芯接地；

5）絕緣膠帶:3M900 或同等材質(zhì)；

6）初級(jí)繞組感量Lp：0.63mH±5%（測(cè)試條件：0.3V，10kHz）；

7）漏感量LLK：要求控制在初級(jí)繞組的5%以內(nèi)(測(cè)試條件：0.3 V，10kHz）)；

8）耐壓測(cè)試= 3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求：浸凡立水；

3.2.3 變壓器參數(shù):

4、性能評(píng)測(cè)

本小節(jié)對(duì)工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時(shí)序進(jìn)行了測(cè)試，以下詳解了測(cè)試方法及結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，以下各項(xiàng)測(cè)試均合格，能夠滿足大部分客戶的要求。

4.1 輸入特性：

本模板經(jīng)過(guò)在不同的輸入電壓(從90V/60Hz 到264V/50Hz)和不同負(fù)載條件（空載和滿載）下測(cè)試，得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。

表1 待機(jī)功耗

表2 輸出接1.5M 18AWG Cable100%負(fù)載下的輸入特性

表3 效率測(cè)試（1.5M 18AWG Cable）

表4 效率測(cè)試（PCB END）

表5 能效等級(jí)評(píng)估（1.5M 16AWG Cable）

4.2 輸出特性：

4.2.1 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率: （ 1.5M 18AWG Cable ）

4.2.1 輸出電壓紋波：

注：紋波及噪聲在1.5M 18AWG 處測(cè)試，測(cè)試端并聯(lián)0.1uF/50V 的瓷片電容和10uF/50V 電解電容，帶寬限制為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 保護(hù)功能：

以下涉及過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。

4.3.1 過(guò)流保護(hù)：

4.3.2 短路保護(hù)：

功率計(jì)電流量程2.5A，開(kāi)啟平均值模式測(cè)量。

4.3.3 輸出過(guò)壓保護(hù)：

短路光耦測(cè)1 和2 腳，測(cè)試輸出電壓波形。

115V/60HZ 過(guò)壓保護(hù)VO=21.8V

230V/50HZ 過(guò)壓保護(hù)VO=21.6V

4.4 動(dòng)態(tài)測(cè)試：

輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為3.42A 持續(xù)5ms/10ms，然后為0A 持續(xù)5ms/10ms 并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為3A/us。(1.5M 18AWG Cable)

AC90V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.5 系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試：

TON_DELAY@ AC100V，100% Load

TON_DELAY@ AC240V，100% Load

THOLD_UP@ AC100V，100% Load

THOLD_UP@ AC240V，100% Load

4.6 其它重要波形測(cè)試：

初級(jí)波形：MOS DRAIN（紫色）端、CS（藍(lán)色）

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

次級(jí)波形：MOS DRAIN（紫色）端、驅(qū)動(dòng)（藍(lán)色）

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

5、EMI 評(píng)估測(cè)試

測(cè)試條件：

輸入：AC115V-60HZ/230V-50Hz；

輸出負(fù)載 200W 5.55Ω大功率電阻；

限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B。（輻射測(cè)試結(jié)果僅供參考）

AC115V/60Hz 傳導(dǎo) L 相

AC115V/60Hz傳導(dǎo) N 相

AC230V/50Hz傳導(dǎo) L 相

AC230V/50Hz傳導(dǎo) N 相

AC115V/60Hz輻射測(cè)試

AC230V/50Hz 輻射測(cè)試

關(guān)于思睿達(dá)微電子

思睿達(dá)是專注于ADC、DAC、PoE和DC / DC 芯片級(jí)解決方案的高科技企業(yè)，目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品，希望將啟臣15年在電源行業(yè)這份積淀，這份堅(jiān)持發(fā)揚(yáng)光大。思睿達(dá)同時(shí)也可以提供芯片級(jí)定制服務(wù)。

審核編輯黃昊宇