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。​​​​

审核编辑：符乾江