你的随身电力加油站！18W电源适配器方案让设备高效运转

如今，在数字化时代，人们日常生活中不可或缺的电子设备越来越多，而这些设备的正常运转离不开电源适配器的支持。其中，基于思睿达主推的CR6212BSJ_CR3004SLD 18W电源适配器方案备受消费者青睐。该方案的样机是一款高性能、高效率的电源适配器。不仅如此，其严格的能效标准、可靠的性能以及符合安全标准的设计，使其在各种场景下都表现出色。以下为方案的详细内容：

 

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，采用了思睿达主推的CR6212BSJ功率开关和CR3004SLD同步整流芯片。

 

 

CR6212BSJ_12V1.5A工程样机示意图

 

关于CR6212BSJ

CR6212BSJ是一款高性能原边检测控制的PWM开关，待机功耗小于75mW。CR6212BSJ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。CR6212BSJ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），所有引脚悬空保护，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，输出过压保护电路。可编程输入欠压保护和输入过压保护，使得芯片具有更高的可靠性。

 

芯片特性

 

● CR6212BSJ内置650V高压功率MOSFET，反激式原边检测，CC\CV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、高能效频率反走QR模式控制；

● 具有良好的EMI特性，可编程输入欠压或过压保护；

● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP、引脚悬空”等多种保护；

● 原边反馈，无需光耦和TL431,内置电感量偏差补偿功能；

● 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

 

● 小功率电源适配器● 智能设备充电器● 辅助电源
典型应用

 

 

引脚分布

 

 

引脚描述

 

关于CR3004SLD

芯片特性：

 

● 自供电DCM同步整流开关、SOP8封装、内置60V耐压功率开关管、精简的外围电路、较低的工作电流和较高的系统效率满足高能效要求

 

样机PCBA尺寸：67*35*23mm，是一款全电压实现12V1.5A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：

注：变压器仅示意，请参看变压器工艺介绍

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：

1）骨架：EE16W 加宽立式（5+5PIN），Ae＝38mm²，槽宽 8.5mm； 

2）材质：TDK PC40 或同等材质； 

3）N1、N2、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：950uH±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。

测试配套外壳

温升测试（℃）：

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

VOVER_SHOOT @ AC100V，100% Load

VOVER_SHOOT @ AC240V，100% Load

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。

AC100V @ 5ms

AC100V @ 10ms

AC240V @ 5ms

AC240V @ 10ms

4.7、其它重要波形测试：

DRAIN（青色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，100% 启动 CR6212BSJ 漏极电压

AC264/50Hz，100% CR3004SLD 漏极电压应力

AC 欠压 60V 保护 

绿色：AC 蓝色：输出电压 青色：VDD

AC 欠压 69V 退出保护

绿色：AC 蓝色：输出电压 青色：VDD

05EMI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