CR6910C SiC 控制器，三款方案全面评测

 

碳化硅（SiC）功率器件凭借低开关损耗、高耐压、高效率等优势，正在快速渗透消费类电源适配器市场。成都启臣微电子推出的 CR6910C 系列 SiC 控制器，将 QR+谷底锁定技术与 SiC 驱动相结合，为适配器方案提供高能效、高功率密度解决方案。

本文基于三份工程样机测试报告，覆盖 19V/3.42A（65W）、12V/5A（60W）、12V/3A（36W） 三种输出规格，从效率、待机功耗、保护功能、动态响应、温升、EMI 等维度，结合原厂示波器波形图与 EMI 测试图谱，对 CR6910C 系列方案进行全面解析。

CR6910C 核心特性

CR6910C 是一款 SOT23-6 封装的副边 PWM 控制器，采用高能效"QR+谷底锁定"绿色节能 SiC 控制架构，最高工作频率 230kHz。芯片集成以下关键功能：

谷底开通技术

准谐振开通，降低开关损耗，提升系统能效

频率抖动功能

优化 EMI 频谱分布，简化滤波电路设计

内置软启动

减小功率器件应力，提升系统可靠性

轻载降频

降低轻载损耗，改善待机功耗表现

同步斜坡补偿

消除次谐波震荡，保障大负载稳定运行

全面保护功能

OCP / SCP / OTP / VDD OVP / 输出 OVP

 

CR6910C ASP 内置 SiC 版本

CR6910CASP 采用 ASOP-6L 封装，内置 650mΩ/800V SiC MOSFET，进一步简化外围电路、缩小 PCB 面积，适用于对体积有严格要求的紧凑型适配器方案。

      三款样机方案    

方案总览

三款样机覆盖 36W~65W 功率段，分别面向不同应用场景，均采用全电压输入（90~264VAC），满足全球通用适配器需求。

表1：三款样机方案基本参数对比

        方案一：19V/3.42A 笔记本适配器（65W）      65W

面向笔记本电脑适配器应用，输出 19V/3.42A，PCBA 尺寸 72×55×27mm，搭配 CR6910C+CR3015A 双芯片方案与 PQ2620（PC95）变压器。

90.96%          

@115VAC 线端

平均效率

108mW          

@264VAC

待机功耗

113°C          

@90VAC 满载

最高器件温度

          板端效率：                92.76%~93.37%                负载调整率：             ±2%                                 OCP：                      3.90~4.72A                       纹波：                       116~256mV            

该方案在 AC264V 高压输入下待机功耗仅 108mW，满足七级能效（DOE Level VII）标准。AC115V 和 AC230V 的线端平均效率分别达到 90.96% 和 91.59%，板端效率更达 92.76%和 93.37%。在 40℃ 环境下满载运行，关键器件最高温度 113°C，热裕量充足。

        方案二：12V/5A 高功率密度适配器（60W）      60W

面向高功率密度适配器应用，输出 12V/5A，PCBA 尺寸 82×50×25mm。采用 CR6910C+CR3015A 方案，SiC MOS 选用 C3M038065F，同步整流选用 YFWG100N08AF。

91.06%          

@115VAC 线端

平均效率

68mW         

@264VAC

待机功耗

121.3°C          

T1磁芯@90VAC

最高温度

          线端效率：                91.01%~91.06%                OCP：                      6.09~7.25A                       纹波：                       139~147mV                     动态范围：                11.20~12.50V         

该方案待机功耗仅 68mW，线端平均效率在 AC115V 和 AC230V 下分别为 91.06% 和 91.01%。动态负载测试中输出电压稳定在 11.20~12.50V。SiC MOS 的 Vds 在 AC264V 满载下为 588V，同步整流管 Vds 为 66V，器件应力充裕。

        方案三：12V/3A 紧凑型适配器（36W）      36W

采用 CR6910CASP（内置 650mΩ/800V SiC）+ CR3004SLP（内置 60V 同步整流开关）方案，PCBA 尺寸仅 79×39×22mm，是三款方案中最紧凑的。变压器采用 EE22W 加宽磁芯（PC95）。

90.13 %          

@230VAC 线端

平均效率

68 mW          

@264VAC

待机功耗

121 °C          

U1@90VAC

最高器件温度

          板端效率：                90.89%~91.21%                OCP：                      4.11~5.42A                       纹波：                       139~147mV                      Vo_OVP：                15V                        

CR6910CASP 内置 SiC 的方案显著简化了外围电路——省去了外置 SiC 驱动和 MOS 封装，PCB 面积进一步压缩。板端效率在 AC115V 达到 90.89%、AC230V 达到 91.21%，在 36W 功率段表现优秀。Vo_OVP 保护电压为 15V，短路功耗低于 0.69W。Vds 波形在 AC264V 满载下为 584V，同步整流 Vds 为 53V。

      样机实物与电路设计    

样机实物展示

以下为三款工程样机的 PCBA 实物照片，可以直观感受方案的器件布局、铜箔设计以及初副边隔离带的处理。

方案二：12V/5A 样机 PCBA

图1：CR6910C+CR3015A 12V/5A 工程样机 PCBA 实物（82×50×25mm）

从实物照片可以看到，PCBA 左侧为高压输入区域（整流桥 BD1、保险丝 F1、压敏电阻 MOV1、共模电感 LF1/LF2），中间为变压器 T1 和 SiC MOS（Q1，C3M038065F TO220F 封装）及同步整流管 Q2（YFWG100N08AF），右侧为低压输出区域（固态电容 EC4/EC5、输出滤波）。初副边之间有清晰的隔离槽，满足安规爬电距离要求。黄色 Y 电容 CY1 跨接初副边，用于共模噪声抑制。

方案三：12V/3A 样机 PCBA

图2：CR6910CASP+CR3004SLP 12V/3A 工程样机 PCBA 实物（79×39×22mm）

方案三采用内置 SiC 的 CR6910CASP，PCBA 尺寸仅 79×39×22mm，是三款方案中最紧凑的。从照片可见，中心大面积散热铜箔为内置 SiC MOS 提供散热路径，省去了外置 TO220 封装，显著缩小 PCB 面积。变压器位置采用 EE22W 加宽磁芯，三个圆形隔离孔确保初副边安规间距。U2（CR3004SLP）采用 SOP-8L 封装，内置 60V 同步整流开关，进一步精简外围。

电路原理图

三款方案的电路拓扑均为反激式（Flyback）架构，初级侧采用 CR6910C/CR6910CASP 控制 SiC MOS 开关，次级侧采用 CR3015A/CR3004SLP 驱动同步整流管，通过光耦+TL431 实现精确的输出电压反馈。

方案二：12V/5A 原理图

图3：CR6910C+CR3015A 12V/5A 方案电路原理图（3370×1356 高清）

原理图左侧为 AC 输入及 EMI 滤波电路（共模电感 LF1、X 电容 CX1、压敏电阻 MOV1），经整流桥 BD1（WRLSB60M）后由 EC1/EC2（47μF/68μF 400V）储能。U1（CR6910C）通过 CS 端检测电流、FB 端接收反馈、DEM 端实现准谐振开通和输出 OVP 保护。次级侧 Q2（YFWG100N08AF）由 U2（CR3015A）驱动同步整流，U3（TL431）+U4（TCLT1008 光耦）构成闭环反馈回路。SiC MOS Q1（C3M038065F）耐压 650V，开通损耗低，是高效率的关键。

方案三：12V/3A 原理图

图4：CR6910CASP+CR3004SLP 12V/3A 方案电路原理图（3370×1694 高清）

方案三的原理图更为精简：U1（CR6910CASP，ASOP-6L 封装）内置 650mΩ/800V SiC MOSFET，无需外置功率开关和驱动电路。U2（CR3004SLP，SOP-8L）内置 60V 同步整流开关，工作于 DCM 模式，外围电路极简。变压器 T1 采用 EE22W 加宽磁芯（PC95），初级电感量 500μH±5%。这种高集成度设计使 BOM 元器件数量大幅减少，可靠性提升。

PCB 布局与布线

PCB 布局对 EMI 性能和热管理至关重要。以下展示方案二和方案三的 PCB 布局图。

方案二：12V/5A PCB 布局

PCB 顶层布局

PCB底层布局

PCB 尺寸 82×50mm，顶层布局清晰划分高压区（左）和低压区（右），中间以变压器 T1 和 Y 电容 CY1 为隔离带。Q1（SiC MOS）和 Q2（SR MOS）均采用 TO220F 封装，安装在 PCB 边缘以配合外壳散热片设计。大面积铜箔铺铜用于热管理，EC4/EC5（820μF/16V 固态电容）并列排布以降低输出 ESR。

方案三：12V/3A PCB 布局

PCB顶层布局

PCB底层布局

PCB 尺寸 79×39mm，得益于 CR6910CASP 内置 SiC，省去了 Q1 的 TO220 封装空间。U1（CR6910CASP）位于大面积散热铜箔上方，通过热过孔将热量传导至底层。EC3/EC4（680μF/16V 固态电容）输出滤波，BD1（WRMSB40M MSB 整流桥）体积紧凑。整体布局密度高但走线清晰，EMI 滤波区域完整。

      性能测试波形    

输出纹波与噪声测试

输出纹波和噪声（R&N）是评估电源输出质量的关键指标。测试方法：在输出线端并联 10μF/50V 电解电容和 0.1μF/50V 瓷片电容，示波器带宽限制 20MHz。

方案二：12V/5A 纹波波形

AC90V/60Hz 空载纹波：32.4mV

AC90V/60Hz 100%负载纹波：139mV

泰克示波器波形显示，AC90V 空载时纹波仅 32.4mV（仅为额定 12V 的 0.27%），100% 满载时纹波 139mV（1.16%）。波形中可见 100Hz 工频纹波包络叠加高频开关纹波，表明输出滤波设计合理，控制环路稳定。AC264V 满载时纹波略降至 147mV，说明高压输入下开关频率更高、纹波分布更均匀。

方案三：12V/3A 纹波波形

AC90V/60Hz 空载纹波

AC90V/60Hz 100%负载纹波

方案三的纹波表现与方案二接近，空载和满载纹波分别为 32.4mV 和 139mV。虽然 CR6910CASP 内置 SiC 的驱动能力略弱于外置方案，但得益于同步整流和合理的输出滤波设计，纹波性能依然保持在优秀水平。

动态负载响应测试

动态负载测试模拟适配器在实际使用中遇到的负载突变场景。方案二和方案三的动态负载设置为满载与空载之间阶跃切换（5A0A 或 3A0A），上升/下降斜率 1.6A/μs。

方案二：12V/5A 动态响应波形

AC90V/60Hz 5ms 动态：11.30~12.50V

AC264V/50Hz 5ms 动态：11.36~12.50V

示波器波形显示，负载从 5A 阶跃到 0A 时，输出电压上冲至约 12.50V；从 0A 阶跃到 5A 时，输出电压下探至约 11.30V。动态范围为 11.30~12.50V，即 ±4.2%，在 5A 大电流阶跃条件下表现优秀。环路恢复时间短，无震荡现象，说明 CR6910C 的控制环路补偿设计合理。

方案三：12V/3A 动态响应波形

AC90V/60Hz 5ms 动态：11.54~12.64V

AC264V/50Hz 5ms 动态：11.50~12.58V

方案三在 3A0A 阶跃测试中，输出电压范围为 11.54~12.64V（5ms 周期）和 11.44~12.58V（10ms 周期），动态范围在 ±5% 以内。10ms 周期下波动略小，说明环路有更充裕的恢复时间。整体动态响应稳定，无次谐波震荡。

关键开关波形

以下展示各方案在满载条件下的 CS（电流采样）和 Vds（漏源电压）波形，用于评估 SiC MOS 的开关特性和器件应力。

方案二：12V/5A CS 与 Vds 波形

AC90V/60Hz CS 波形

AC264V SiC Vds 波形：588V

CS 波形呈现典型的电流模式斜坡形状，开关频率约 52.6kHz，CS 峰值电压 770mV，距典型 1V 限流阈值有约 23% 裕量，确保满载条件下不会误触发保护。SiC MOS 的 Vds 波形在 AC264V 满载下峰值为 588V，远低于 650V 耐压额定值，有 62V（约10%）的电压裕量。准谐振谷底开通技术使开关损耗最小化，波形干净无异常振铃。

AC264V 同步整流 Vds 波形：66V

AC90V Gate 驱动波形

 

同步整流管 Vds 在 AC264V 满载下为 66V，远低于 YFWG100N08AF 的 100V 耐压额定。Gate 驱动波形上升沿和下降沿陡峭，开关过渡干净，无栅极振铃。CR3015A 的驱动能力满足大电流输出需求。

方案三：12V/3A CS 与 Vds 波形

AC90V/60Hz CS1 波形

AC264V Vds 波形：584V

方案三的内置 SiC Vds 在 AC264V 满载下为 584V，略低于方案二的外置 SiC（588V），说明 CR6910CASP 内置 SiC 的驱动和封装杂散电感控制良好。同步整流 Vds 为 53V，低于方案二的 66V（因 3A 输出电流小于 5A），器件裕量更充裕。

      效率与功耗对比    

效率对比

三款方案在不同输入电压下的线端平均效率对比。方案一（65W）在 AC230V 下效率最高达 91.59%，方案二（60W）在 AC115V 下效率达 91.06%。

线端平均效率对比（25%~100% 负载）

图5：三款方案线端平均效率对比

待机功耗对比

待机功耗是适配器能效标准的关键指标。三款方案在 AC264V 高压输入下的待机功耗均处于行业领先水平。

AC264V 待机功耗对比

图6：AC264V 输入下的待机功耗

方案二和方案三的待机功耗均仅 68mW，远低于六级能效标准要求的 100mW 限值。方案一在 65W 功率段下待机功耗 108mW，满足七级能效标准要求。低待机功耗得益于 CR6910C 的轻载降频技术和低功耗设计。

      温升与保护    

温升测试

三款方案均在 40℃ 环境温度下进行满载温升测试，测试覆盖 90V~264V 全输入电压范围。

表4：40℃环境下满载关键器件温度

低压输入（90VAC）条件下器件温度最高，因为此时输入电流最大、损耗最高。三款方案的最高温度均出现在 90VAC 满载条件下，分别为 113°C、121.3°C 和 121°C。报告指出，如使用导热胶可进一步降低关键器件温度。

保护功能

三款方案均配置了完善的保护功能，所有保护均支持故障消除后自动恢复：

表5：CR6910C系列保护功能一览

      EMI 评估测试    

EMI 评估测试

三款方案均完成了传导和辐射 EMI 评估测试，限值标准参考 EN55013 和 EN55022B Class B。测试覆盖 AC115V 和 AC230V 两种输入电压，分别在满载和半载条件下进行。测试设备为科环 KH3939 EMI 测试仪。

方案二：12V/5A EMI 传导测试

AC115V 传导 L 相 @12V/5A

AC115V 传导 N 相 @12V/5A

EMI 测试图谱中，蓝色曲线为 EN55022B 准峰值（QP）限值线，红色曲线为平均值（AV）限值线。深色实线为实测峰值数据，浅色实线为实测平均值数据。在 150kHz~30MHz 全频段内，实测曲线均 远低于限值线，QP 和 AV 裕量约 15~25dB。150kHz~500kHz 频段（开关频率及其低次谐波区域）辐射最高约 45~50dBμV，限值为 66dBμV，裕量充足。CR6910C 的频率抖动功能使开关谐波能量分散，有效降低了 EMI 峰值。

方案二：12V/5A EMI 辐射测试

AC115V 辐射 @12V/5A

AC230V 辐射 @12V/5A

辐射测试同样覆盖 AC115V 和 AC230V 两个输入电压点。辐射发射在全频段均满足 EN55022B Class B 限值，且有充足裕量。PCB 布局中的共模电感 LF1/LF2、Y 电容 CY1 以及变压器屏蔽绕组共同构成了完整的 EMI 抑制体系。

方案三：12V/3A EMI 传导测试

AC115V 传导 L 相 @12V/3A

AC115V 传导 N 相 @12V/3A

 

方案三的 EMI 表现同样优秀，传导测试在 150kHz~30MHz 全频段满足 EN55022B Class B 限值。得益于 CR6910CASP 内置 SiC 减少了驱动回路杂散电感，开关噪声更低；加上 EE22W 变压器的屏蔽绕组设计，EMI 裕量充足。

EMI 测试结论

所有方案的传导和辐射测试结果均满足 EN55022B Class B 限值要求，且有 15~25dB 充足裕量。CR6910C 的频率抖动功能和软驱动电路设计有效降低了开关噪声，简化了 EMI 滤波电路设计。三款方案均使用标准 EMI 滤波元件（共模电感+X电容+Y电容），无需额外的屏蔽罩或复杂的滤波网络。

      关键优势    

CR6910C 方案核心优势

1

高能效—— 线端平均效率最高达 91.59%，板端效率最高达 93.37%，全面满足七级/六级能效标准

2

超低待机—— AC264V 待机功耗低至 68mW，远低于能效标准限值

3

高功率密度—— 36W 方案 PCBA 仅 79×39×22mm，内置 SiC 版本进一步压缩体积

4

全面保护—OCP/SCP/OPP/OVP/OTP/VDD OVP 六重保护，故障消除后自动恢复

5

EMI 优良—— 频率抖动+软驱动设计，传导辐射均满足 Class B 且裕量达 15~25dB

6

热裕量充足—— 40℃ 环境满载运行，关键器件最高温度 121.3℃，系统稳定可靠