本文是基于思睿達主推的CR6890H 60W電源適配器方案,該方案除了具有良好的動態負載能力;同時具有“軟啟動、OCP、SCP、OVP、OTP自動恢復”等多種保護功能,最重要的是效率高、成本低,可完美匹配行業需求。
01
樣機介紹
該報告是基于能夠適用于寬輸入電壓范圍,輸出功率60W,恒壓輸出的電源適配器樣機,PWM控制IC采用了思睿達主推的CR6890H。
CR6890H_20V3A 工程樣機示意圖CR6890H 芯片
CR6890H是一款高集成度、低待機功耗的CCM+PFM 混合電流模式PWM 控制器。CR6890H 輕載時會降低頻率,最低頻率22kHz 可避免音頻噪聲。CR6890H 提供了完整的保護功能,如cycle-by-cycle 電流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO 等,還可以通過PRT腳分別精確設置外置過溫保護和輸出電壓過壓保護。軟啟動功能可以減少系統啟動時MOSFET 的應力,前沿消隱時間簡化了系統應用。通過頻率抖動和軟驅動電路的設計,降低開關噪聲,簡化了EMI 設計。CR6890H 提供SOT23-6L的封裝。
特性
-
較低的啟動電流 (大約3μA)
-
內置軟啟動減少MOSFET應力
-
帶有Peak_load 升頻功能;
-
CCM+PFM控制模式
-
內建同步斜坡補償,消除次諧波震蕩
-
內建頻率抖動功能,降低EMI
-
內置65kHz開關頻率
-
輕載降低工作頻率
-
15ms倍頻模式
-
可編程外置過溫保護并進入latch
-
VDD過壓保護和輸出過壓保護功能并進入latch
-
內置前沿消隱電路
-
內置輸出二極管短路保護
-
內置過溫保護并進入latch
-
過載保護
-
SOT23-6L封裝
基本應用
-
AC/DC適配器
-
電機類適配器
-
充電器
-
存儲設備電源
典型應用

管腳排列

管腳描述
?樣機PCBA尺寸:107*45*28mm,是一款全電壓實現20V3A輸出的電源適配器。90VAC滿足啟動時間的條件下AC264V樣機待機功耗<58mW;全電壓輸入時平均效率>89.2%;輸出接18AWG1.5米線能夠滿足“COC_T2” 能效標準。樣機具有良好的動態負載能力;同時具有“軟啟動、OCP、SCP、OVP、OTP自動恢復”等多種保護功能。樣機的變壓器,采用了PQ2620磁芯(PC40材質),變壓器繞制工藝部分,請見后文詳細說明。02
樣機特性
以下表格為工程樣機的主要特性,具體測試方法在第4 章節中有詳細說明。2.1、輸入特性:
?2.2、輸出特性(PCB END):
?2.3、整機參數:
?2.4、保護功能測試:
?2.5、工作環境:
?2.6、測試儀器:
???03
樣機結構信息
本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構,變壓器結構及工藝。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:
?3.2.2 、規格參數:1)骨架:PQ2620 磁芯(5+5PIN),Ae=119mm2;2)材質:TDK PC40 或同等材質;3)初級、反饋: 2UEW 漆包線;次級: 三層絕緣線;4)N1 N6 N7 繞組從變壓器針腳B 進線從頂部A 出線,磁芯接地;5)絕緣膠帶:3M900 或同等材質;6)初級繞組感量Lp:0.6mH±5%(測試條件:0.3V,10kHz);7)漏感量LLK:要求控制在初級繞組的5%以內(測試條件:0.3 V,10kHz));8)耐壓測試= 3.3KV 5mA 1Min;9)成品要求:浸凡立水;3.2.3、變壓器參數:
?3.2.4、變壓器結構圖:
??04
性能測評
本小節對工程樣機的輸入部分、輸出部分、各種保護以及一些時序進行了測試,以下詳解了測試方法及結果。從測試結果來看,以下各項測試均合格,能夠滿足大部分客戶的要求。4.1、輸入特性:本模板經過在不同的輸入電壓(從90V/60Hz 到264V/50Hz)和不同負載條件(空載和滿載)下測試,得到待機功耗、效率及平均效率。表1 待機功耗
?表2 輸出接1.5M 18AWG Cable100%負載下的輸入特性
?表3 效率測試(1.5M 18AWG Cable)
?表4 效率測試(PCB END)
?表5 能效等級評估(1.5M 18AWG Cable)
?4.2、輸出特性:4.2.1、線性調整率和負載調整率: ( 1.5M 18AWG Cable )
?4.2.2、輸出電壓紋波:注:紋波及噪聲在1.5M 18AWG 處測試,測試端并聯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/50Hz,No Load
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load4.3、保護功能:以下涉及過流保護、短路保護的測試。4.3.1、過流保護:
?4.3.2、短路保護:功率計電流量程2.0A,開啟平均值模式測量。
?4.3.3、Peak_load 功能測試:該項測試輸出電流設置從A=3A 到B=7A,20mS 周期動態帶載,上升/下降幅度設置3A/uS。
AC115V 發波周期12.6mS,Vo 最低15.6V
AC115V Peak_load 功能升頻151.52KHZ
AC230V 發波周期11.2mS,Vo 最低18.2V
AC230V Peak_load 功能升頻151.52KHZ4.4、動態測試:輸出動態負載電流設置為3A 持續5ms/10ms,然后為0A 持續5ms/10ms 并持續循環,上升/下降設置為0.25A/us。(1.5M 18AWG Cable)
?
AC90V_5ms
AC90V_10ms
AC264V_5ms
AC264V_10ms4.5、系統延時時間測試:
?
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
THOLD_UP @ AC240V,100% Load4.6、其它重要波形測試:
AC90/60Hz,100% Load CS 波形
AC230/50Hz,100% Load Gate 波形
AC264/50Hz,100% Load 輸出肖特基波形
AC264/50Hz,100% Load MOS-D 端波形05
溫升測試
測試條件:帶外殼在40℃環溫下長時間帶載3A 老化。
??06
EMI 評估測試
測試條件:輸入:AC115V/230V;水泥電阻阻值6.67Ω,帶線1.5M 18AWG 測試;限值標準參考:EN55013、EN55022B。(測試結果僅供參考)
AC115V 傳導L 相
AC115V 傳導N 相
AC230V 傳導L 相
AC230V 傳導N 相
AC115V 輻射
AC230V 輻射-
電源
+關注
關注
185文章
18840瀏覽量
263495
發布評論請先 登錄
毫歐科普:詳解合金電阻在電源適配器上的應用
浮思特 | 破解小家電適配器設計難題:矽力杰AC-DC電源方案的優化之道
基于STMicroelectronics 45W USB PD適配器參考設計的技術解析
5-24V適配器E-GaN電源應用方案
SC型波導至同軸直角適配器:全頻段高效信號過渡的優選方案
收銀機的電源適配器壞了,可以用其他產品的替代使用嗎?
30W高效率氮化鎵電源方案概述
5V400mA非隔離適配器方案FT8451B
高效低功耗:基于onsemi NCP1341的65W適配器電源方案
高效率、低成本的60W電源適配器方案是怎樣的?思睿達給出答案了
評論