12W电源适配器方案,看完让你眼前一亮!

描述

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。

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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

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引脚描述

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典型应用

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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:

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2.2、输出特性(Line END):

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2.3、整机参数:

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2.4、保护功能测试:

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2.5、工作环境:

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2.6、测试仪器:

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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:

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3.1.2、元器件清单:

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3.1.3、PCB 布线:

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3.2、变压器绕制工艺:

3.2.1 电路示意图:

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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:

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3.2.4、变压器结构图:

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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)

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表2 输出100%负载下的输入特性

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表3 效率测试(输出24AVG 1.5M)

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4.2、输出特性:

4.2.1、线性调整率和负载调整率:

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4.2.2、输出恒流特性:

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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。

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R&N @ AC90V/60Hz,No Load 

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

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R&N @ AC264V/50Hz,No Load 

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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:

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4.3.2、短路保护:

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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。

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AC90V @ 5ms

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AC90V @ 10ms

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AC264V @ 5ms

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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。

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TON_DELAY @ AC100V,100% Load

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TON_DELAY @ AC240V,100% Load

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TON_DELAY @ AC100V,100% Load 

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TON_DELAY @ AC240V,100% Load

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VOVER_SHORT @ AC100V,No Load 

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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。

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AC90/60Hz,100% Load

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AC115/60Hz,100% load

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AC230/50Hz,100% Load

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AC264/50Hz,100% load

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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。

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AC115V/50Hz 传导L 相

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AC115V/50Hz 传导N 相

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AC115V/50Hz 辐射测试

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AC230V/50Hz 传导L 相

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AC230V/50Hz 传导N 相

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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。

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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