0
  • 聊天消息
  • 系统消息
  • 评论与回复
登录后你可以
  • 下载海量资料
  • 学习在线课程
  • 观看威廉希尔官方网站 视频
  • 写文章/发帖/加入社区
会员中心
创作中心

完善资料让更多小伙伴认识你,还能领取20积分哦,立即完善>

3天内不再提示

高效率、低成本的60W电源适配器方案是怎样的?思睿达给出答案了

思睿达工业通信芯方案 2022-02-07 16:38 次阅读

本文是基于思睿达主推的CR6890H 60W电源适配器方案,该方案除了具有良好的动态负载能力;同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能,最重要的是效率高、成本低,可完美匹配行业需求。

01

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60W,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CR6890H。e12a92cc-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pnge13b838e-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngCR6890H_20V3A 工程样机示意图

CR6890H 芯片

CR6890H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。CR6890H 轻载时会降低频率,最低频率22kHz 可避免音频噪声。CR6890H 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。CR6890H 提供SOT23-6L的封装。

特性

  • 较低的启动电流 (大约3μA)

  • 内置软启动减少MOSFET应力

  • 带有Peak_load 升频功能;

  • CCM+PFM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

  • 15ms倍频模式

  • 编程外置过温保护并进入latch

  • VDD过压保护和输出过压保护功能并进入latch

  • 内置前沿消隐电路

  • 内置输出二极管短路保护

  • 内置过温保护并进入latch

  • 过载保护

  • SOT23-6L封装

  • 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

  • AC/DC适配器

  • 电机类适配器

  • 充电器

  • 存储设备电源

典型应用

e150ee86-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png

管脚排列

e16a3544-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png

管脚描述

e17d804a-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 样机PCBA尺寸:107*45*28mm,是一款全电压实现20V3A输出的电源适配器。90VAC满足启动时间的条件下AC264V样机待机功耗<58mW;全电压输入时平均效率>89.2%;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、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。

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:e1c23244-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 2.2、输出特性(PCB END):e1ce06f0-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 2.3、整机参数e1e0439c-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 2.4、保护功能测试:e1f72b70-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 2.5、工作环境:e2050ca4-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 2.6、测试仪器:e21a682e-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png   

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:e22d36a2-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 3.1.2、元器件清单:e23a2d6c-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 3.1.3、PCB 布局&布线:e24dadc4-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngPCB 顶层布局e2582e0c-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngPCB 底层布局e26c9dec-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngPCB 底层布线3.2、变压器绕制工艺:3.2.1 电路示意图:e27c1786-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 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)N1 N6 N7 绕组从变压器针脚B 进线从顶部A 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:0.6mH±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:e28d5adc-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 3.2.4、变压器结构图:e2a1f370-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png  

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e2c2b448-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 表2 输出接1.5M 18AWG Cable100%负载下的输入特性e2d50850-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 表3 效率测试(1.5M 18AWG Cable)e2e6f7b8-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 表4 效率测试(PCB END)e2f85ada-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 表5 能效等级评估(1.5M 18AWG Cable)e30916a4-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 4.2、输出特性:4.2.1、线性调整率和负载调整率: ( 1.5M 18AWG Cable )e3187630-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 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 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容,带宽限制为20MHz。e331ffe2-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png e3437538-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngR&N @ AC90V/60Hz,No Loade34b7756-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngR&N @ AC90V/60Hz,100% Loade35a6eb4-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngR&N @ AC264V/50Hz,No Loade3789b46-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngR&N @ AC264V/50Hz,100% Load4.3、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:e38c8336-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 4.3.2、短路保护:功率计电流量程2.0A,开启平均值模式测量。e3977048-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png 4.3.3、Peak_load 功能测试:该项测试输出电流设置从A=3A 到B=7A,20mS 周期动态带载,上升/下降幅度设置3A/uS。e3aab98c-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC115V 发波周期12.6mS,Vo 最低15.6Ve3bbf512-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC115V Peak_load 功能升频151.52KHZe3cbbe70-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC230V 发波周期11.2mS,Vo 最低18.2Ve3dcac44-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC230V Peak_load 功能升频151.52KHZ4.4、动态测试: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0.25A/us。(1.5M 18AWG Cable)e3f38f5e-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png e3fe6fd2-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC90V_5mse40aceee-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC90V_10mse419cb9c-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC264V_5mse42904d6-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC264V_10ms4.5、系统延时时间测试:e43a7c0c-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png e44a5654-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngTON_DELAY @ AC100V,100% Loade457be0c-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngTON_DELAY @ AC240V,100% Loade46742be-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngTHOLD_UP @ AC100V,100% Loade478d268-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngTHOLD_UP @ AC240V,100% Load4.6、其它重要波形测试:e48b9402-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC90/60Hz,100% Load CS 波形e49994f8-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC230/50Hz,100% Load Gate 波形e4b06584-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC264/50Hz,100% Load 输出肖特基波形e4cc75c6-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC264/50Hz,100% Load MOS-D 端波形

05

温升测试

测试条件:带外壳在40℃环温下长时间带载3A 老化。e4e02a80-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.png  

06

EMI 评估测试

测试条件:输入:AC115V/230V;水泥电阻阻值6.67Ω,带线1.5M 18AWG 测试;限值标准参考:EN55013、EN55022B。(测试结果仅供参考)e4edafe8-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC115V 传导L 相e50ef3c4-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC115V 传导N 相e52b93c6-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC230V 传导L 相e54a249e-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC230V 传导N 相e554f964-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC115V 辐射e565404e-7f90-11ec-9e9d-dac502259ad0.pngAC230V 辐射
声明:本文内容及配图由入驻作者撰写或者入驻合作网站授权转载。文章观点仅代表作者本人,不代表电子发烧友网立场。文章及其配图仅供工程师学习之用,如有内容侵权或者其他违规问题,请联系本站处理。 举报投诉
  • 电源
    +关注

    关注

    184

    文章

    17719

    浏览量

    250193
收藏 人收藏

    评论

    相关推荐

    AMEYA360:瑞萨以低成本实现100W/140W电源适配器方案

    ,USB-C和USB PD威廉希尔官方网站 应运而生,它凭借出色的充电效率与小巧轻薄的外形,革新电子设备的充电体验。 基于USB-C接口和USB PD威廉希尔官方网站 ,瑞萨推出100W/140W
    的头像 发表于 08-12 15:36 507次阅读
    AMEYA360:瑞萨以<b class='flag-5'>低成本</b>实现100<b class='flag-5'>W</b>/140<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>

    介绍一套高效率适配多种电压输出的65W快充方案

    本期介绍一套高效率适配多种电压输出的65W快充方案。本方案拥有良好的性能和完善的保护功能,且内置抖频功能,具有良好的EMI性能,适用于充电器
    的头像 发表于 04-19 18:03 1406次阅读
    介绍一套<b class='flag-5'>高效率</b><b class='flag-5'>适配</b>多种电压输出的65<b class='flag-5'>W</b>快充<b class='flag-5'>方案</b>

    你的随身电力加油站!18W电源适配器方案让设备高效运转

    青睐。该方案的样机是一款高性能、高效率电源适配器。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
    的头像 发表于 03-26 10:08 791次阅读
    你的随身电力加油站!18<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>让设备<b class='flag-5'>高效</b>运转

    你的随身电力加油站!18W电源适配器方案让设备高效运转

    青睐。该方案的样机是一款高性能、高效率电源适配器。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
    的头像 发表于 03-26 08:07 662次阅读
    你的随身电力加油站!18<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>让设备<b class='flag-5'>高效</b>运转

    高效能量供应!离线式12W适配器方案与你的设备完美匹配

    的CR6212BSG离线式12W适配器方案引起了关注,因其高效、便携和可靠的特点,成为了许多电子设备制造商的首选。 传统的适配器
    的头像 发表于 03-19 09:34 732次阅读
    <b class='flag-5'>高效</b>能量供应!离线式12<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>与你的设备完美匹配

    高效能量供应!离线式12W适配器方案与你的设备完美匹配

    的CR6212BSG离线式12W适配器方案引起了关注,因其高效、便携和可靠的特点,成为了许多电子设备制造商的首选。传统的适配器
    的头像 发表于 03-19 08:07 615次阅读
    <b class='flag-5'>高效</b>能量供应!离线式12<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>与你的设备完美匹配

    追求节能与能效平衡!24W电源适配器方案满足您的电力需求

    很多用户对于如何选择一款优质的电源适配器方案感到困惑。在众多品牌中,睿达24W
    的头像 发表于 02-19 12:43 673次阅读
    追求节能与能效平衡!24<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>满足您的电力需求

    什么是电源适配器的转换效率?转换效率电源适配器有何影响?

    什么是电源适配器的转换效率?转换效率电源适配器有何影响?如何提高
    的头像 发表于 01-30 16:46 1448次阅读

    追求节能与能效平衡!24W电源适配器方案满足您的电力需求

    很多用户对于如何选择一款优质的电源适配器方案感到困惑。在众多品牌中,睿达24W
    的头像 发表于 01-30 09:39 829次阅读
    追求节能与能效平衡!24<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>满足您的电力需求

    可信赖的电源供应:30W电源适配器方案为电子设备高效供电!

    在当今高科技快速发展的时代,人们对于电子产品的需求越来越高。电源适配器作为电子设备的能量来源,其功效与质量对于用户的使用体验至关重要。而基于思睿达CR5268TP+CR85V15RSA30W
    的头像 发表于 01-26 08:08 750次阅读
    可信赖的<b class='flag-5'>电源</b>供应:30<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>为电子设备<b class='flag-5'>高效</b>供电!

    可信赖的电源供应:30W电源适配器方案为电子设备高效供电!

    适配器方案的设计,正是针对用户需求和市场趋势进行了精心研发和优化,以满足用户对于高效、安全、可靠开关电源适配器
    的头像 发表于 01-23 09:39 1262次阅读
    可信赖的<b class='flag-5'>电源</b>供应:30<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>为电子设备<b class='flag-5'>高效</b>供电!

    更顺畅的电源体验,24W电源适配器方案让你的设备安全无忧!

    随着智能电子设备不断发展和普及,人们的生活已经越来越离不开电子信息威廉希尔官方网站 。为了保障这些设备能够正常运行,电源适配器方案成为了不可或缺的要素之一。其中,基于思睿达主推
    的头像 发表于 01-16 08:07 829次阅读
    更顺畅的<b class='flag-5'>电源</b>体验,24<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>让你的设备安全无忧!

    60W电源适配器方案神助攻,为你的设备提供全面动力支持!

    。从最初的线性适配器到现代的开关电源适配器,威廉希尔官方网站 的进步不仅提高了效率,还减小了体积、重量和成本。其中,基于思
    的头像 发表于 01-03 08:08 911次阅读
    <b class='flag-5'>60W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b><b class='flag-5'>方案</b>神助攻,为你的设备提供全面动力支持!

    高能效、小外形的240W电源适配器参考设计

    电源适配器的发展趋势是高频高密度及小型化,为了满足散热的要求,高效率是最重要的指标之一,所以对于数百瓦的电源方案,图腾柱PFC及LLC架构是
    的头像 发表于 01-02 09:58 589次阅读
    高能效、小外形的240<b class='flag-5'>W</b><b class='flag-5'>电源</b><b class='flag-5'>适配器</b>参考设计