低纹波、低噪声的36W电源适配器方案，秘密武器是这颗“芯”

本篇文章我们给大家介绍的是思睿达36W电源适配器方案，样机的控制IC采用了思睿达主推的CR6863B，它是一款高集成度、低功耗的中等功率反激电源控制IC。而且电路结构简单、较少的外围元器件，适用于中小功率AC/DC 电源适配器。

下面跟随小编一起了解下基于思睿达主推的CR6863B 36W 电源适配器应用方案。

01、样机介绍

该测试报告是基于能适用于宽输入电压范围且恒压输出的36W 电源适配器样机，控制IC 采用了思睿达主推的CR6863B。

 

CR6863B_12V3A 工程样机示意图

CR6863B

CR6863B是一款高集成度、低待机功耗的CCM+PFM 混合电流模式PWM 控制器，是一款高集成度、低功耗的中等功率反激电源控制IC。CR6863B 轻载时会降低频率，最低频率22kHz 可避免音频噪声。CR6863B 提供了完整的保护功能，如cycle-by-cycle 电流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO 等。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，CR6863B还提供VDD 电压从8.5V-36.5V更宽的工作范围。CR6863B提供SOT23-6L/DIP-8L/SOP-8L 的封装。

芯片特性

● CR6863B 是一款高能效CCM+PFM 绿色节能PWM 控制器；

● 较低的启动电流 (大约3μA)    

● VDD电压8.5V-36.5V，工作范围更宽。

● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；

● 固定65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，有良好的EMI 特性；

● 高能效，待机功耗< 90mW；

● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP”等自动恢复保护功能；

● SOT23-6L/DIP-8L/SOP-8L封装

● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于中小功率AC/DC 电源适配器。

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尺寸为：70mm×43mm×25mm，具有较高功率密度。能效方面，AC264V输入典型待机功耗仅90mW，1.5米18AWG输出平均效率>88.0%，能够满足六级能效标准；低纹波，低噪声，符合相关EMI规定。样机的变压器，采用了RM8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&布线

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：RM8 立式（6+2PIN）,Ae＝64mm²；

2）材质：TDK PC40 或同等材质；

3）N1、N2、N5: 2UEW 漆包线；N3、N4: 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：900uH±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 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 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2.5A,开启平均值模式测量。

4.4、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

VOVER_SHOOT @ AC100V，100% Load

VOVER_SHOOT @ AC240V，100% Load

4.5、动态测试：

注：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3A/us。

 

AC90V/60Hz 5ms

AC264V/50Hz 5ms

AC90V/60Hz 10ms

AC264V/50Hz 10ms

4.6、其它重要波形测试：

DRAIN 端（红色）、CS 端（浅蓝色）波形图：

AC90/60Hz，100% load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz 输出短路

AC264/50Hz 输出肖特基

4.7、EMI 评估测试：

输入：AC115V/60Hz&230V/50Hz；

输出负载：水泥电阻；

限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）

AC115V/60Hz L 相

AC115V/60Hz N 相

AC230V/50Hz L 相

AC230V/50Hz N 相

AC115V/60Hz 辐射

AC230V/50Hz 辐射

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 黄昊宇