60W电源适配器方案神助攻，为你的设备提供全面动力支持！

电源适配器对于我们的生活已经变得至关重要，它通过转换输入电流来提供设备所需的稳定电力供应，确保各种电子设备的正常工作。随着科技的迅速发展，电源适配器方案也在不断演进，以适应不同设备的需求和用户的期望。从最初的线性适配器到现代的开关电源适配器，技术的进步不仅提高了效率，还减小了体积、重量和成本。其中，基于思睿达主推的CR6891B_60W电源适配器方案获得了市场和客户的广泛认可。

 

本文将深入探讨该方案的详细内容，从特性、结构信息、性能测评到温升测试和EMI评估测试等方面，为读者提供更全面的了解。

 

01样机介绍

 

该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率60W，恒压输出的电源适配器样机，PWM控制IC采用了思睿达主推的CR6891B。
CR6891B_20V3A工程样机示意图

关于CR6891B

产品概述

CR6891B是一款高集成度、低待机功耗的CCM+PFM+QR混合电流模式PWM控制器。QR模式最高工作频率达到77kHz，CCM模式下最高工作频率65kHz，CR6891B轻载时会降低频率，最低频率22kHz可避免音频噪声。CR6891B提供了完整的保护功能，如 cycle-by-cycle电流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等，还可以通过DEM脚设置输入欠压和输入过压保护。软启动功能可以减少系统启动时MOSFET的应力，前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计，降低开关噪声，简化了EMI设计。CR6891B提供SOT23-6L的封装。

芯片特性

● SOT23-6封装的副边PWM反激功率开关；● 可编程输入欠压保护和输入过压保护；● CCM+PFM+QR控制模式；● 内置软启动，减小MOSFET的应力，斜坡补偿电路；● 65kHz开关频率，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、OVP自动恢复等保护功能；● 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

● AC/DC适配器● 电视及监视器电源● 充电器● 存储设备电源

典型应用

管脚排列

管脚描述

 

样机PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全电压实现20V3A输出的电源适配器。90VAC满足启动时间的条件下AC264V样机待机功耗<58mW；全电压输入时平均效率>89.3；输出接18AWG1.5米线能够满足“COC_T2”能效标准。
样机具有良好的动态负载能力；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PQ2620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
PCB底层布线
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：PQ2620磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm²；2）材质：TDK PC40或同等材质；3）初级、反馈: 2UEW漆包线；次级: 三层绝缘线；4）N1 N6 N7绕组从变压器针脚B进线从顶部A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：0.6mH±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= 3.3KV 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 输出接 1.5M 18AWG Cable100%负载下的输入特性
表 3 效率测试（1.5M 18AWG Cable）
表 4 效率测试（PCB END）
表 5 能效等级评估（1.5M 18AWG Cable）
4.2、输出特性：
4.2.1 线性调整率和负载调整率:（ 1.5M 18AWG Cable）

4.2.2、输出电压纹波：
注：纹波及噪声在1.5M 18AWG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/50Hz,No Load
R&N @ AC264V/50Hz,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：

4.3.2、短路保护：
功率计电流量程2.0A，开启平均值模式测量。

4.3.3、AC_Bo和LINE_OVP功能测试：
该项测试输出电流设置为1A。
AC 电压<73V时会触发 AC_BO 功能
AC 电压>275V时会触发 LINE_OVP 功能
4.3.4、VOUT_OVP功能测试：
VOUT_OVP 保护整体波形图
VOUT_OVP 保护展开波形图
4.4、动态测试：
输出动态负载电流设置为3A持续5ms/10ms，然后为0A持续5ms/10ms并持续循环，上升/下降设置为0.25A/us。(1.5M 18AWG Cable)
AC90V_5ms
AC90V_10ms
AC264V_5ms
AC264V_10ms
4.5、系统延时时间测试：
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
4.6、其它重要波形测试：
AC90/60Hz，100% Load CS 波形
AC230/50Hz，100% Load Gate 波形
AC264/50Hz，100% Load MOS-D端波形
AC264/50Hz，100% Load 输出肖特基波形
05温升测试

 

测试条件：带外壳在40℃环温下长时间带载3A老化。
06EMI评估测试

 

测试条件：输入：AC115V/230V；输出负载 6.67Ω水泥电阻；限值标准参考：EN55013、EN55022B。（测试结果仅供参考）
AC115V 传导 L 相 AC115V 传导 N 相
AC230V 传导 L 相
AC230V 传导 N 相
 

AC115V辐射
 

AC230V辐射