两款国产IC强强联手，这份电源适配器方案绝了！

在之前的文章中，给大家介绍了基于思睿达主推的国产芯片CR6890A 36W电源适配器方案，其中样机具有较高功率密度。能效方面，AC264V输入典型待机功耗仅58mW，1.5米18AWG输出平均效率>88.3%，能够满足六级能效标准；低纹波，低噪声，符合相关EMI规定。

接下来，要详细的讲讲另一个方案——基于思睿达主推的CR6890A 65W电源适配器方案。对比上面的方案，该方案又有何不同？一起来揭晓。

1、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65W，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CR6890A，同步整流IC为CR3012。

 

CR6890A+CR3012_19V3.42A 工程样机示意图

CR6890A

CR6890A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。CR6890A轻载时会降低频率，最低频率22kHz可避免音频噪声。CR6890A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PRT脚分别精确设置外置过温保护和输出电压过压保护。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。CR6890A提供SOT23-6L的封装。

芯片特性

● 较低的启动电流(大约3μA)

● 内置软启动减少MOSFET应力

● CCM+PFM+QR控制模式

● 内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡

● 内建频率抖动功能，降低EMI

● 内置65kHz开关频率

● 轻载降低工作频率

● 可编程外置过温保护

● VDD过压保护和输出过压保护功能

● 内置前沿消隐电路

● 内置输出二极管短路保护

● 内置过温保护

● 过载保护

● SOT23-6L封装

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

CR3012

芯片特性：

● 外置MOS SOP-8封装同步整流芯片，可工作于CCM、DCM 和QR 模式；

● 最高工作频率400KHz，精简外围电路；

● 较低的工作电流和较高的系统效率满足能效要求。

样机PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全电压实现19V3.42A输出的电源适配器。全电压输入时平均效率>91.6%；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、QR、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。

2、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：

3、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 电路示意图和变压器结构图：

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）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：0.63mH±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= 3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求：浸凡立水；

3.2.3 变压器参数:

4、性能评测

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 16AWG 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 ）

4.2.1 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/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：

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。

4.3.3 输出过压保护：

短路光耦测1 和2 脚，测试输出电压波形。

115V/60HZ 过压保护VO=21.8V

230V/50HZ 过压保护VO=21.6V

4.4 动态测试：

输出动态负载电流设置为3.42A 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。(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：

初级波形：MOS DRAIN（紫色）端、CS（蓝色）

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

次级波形：MOS DRAIN（紫色）端、驱动（蓝色）

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

5、EMI 评估测试

测试条件：

输入：AC115V-60HZ/230V-50Hz；

输出负载 200W 5.55Ω大功率电阻； 

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 黄昊宇