你的隨身電力加油站！18W電源適配器方案讓設(shè)備高效運轉(zhuǎn)

如今，在數(shù)字化時代，人們?nèi)粘Ｉ钪胁豢苫蛉钡?a target="_blank">電子設(shè)備越來越多，而這些設(shè)備的正常運轉(zhuǎn)離不開電源適配器的支持。其中，基于思睿達(dá)主推的CR6212BSJ_CR3004SLD 18W電源適配器方案備受消費者青睞。該方案的樣機是一款高性能、高效率的電源適配器。不僅如此，其嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)、可靠的性能以及符合安全標(biāo)準(zhǔn)的設(shè)計，使其在各種場景下都表現(xiàn)出色。以下為方案的詳細(xì)內(nèi)容：

01樣機介紹

該測試報告是基于一個能適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率18W，恒壓恒流輸出的電源適配器樣機，采用了思睿達(dá)主推的CR6212BSJ功率開關(guān)和CR3004SLD同步整流芯片。

CR6212BSJ_12V1.5A工程樣機示意圖

關(guān)于CR6212BSJ

CR6212BSJ是一款高性能原邊檢測控制的PWM開關(guān)，待機功耗小于75mW。CR6212BSJ內(nèi)部采用了多模式控制的效率均衡技術(shù)，用于優(yōu)化芯片系統(tǒng)待機功耗和提升效率，同時采用了初級電感量補償技術(shù)和內(nèi)部集成的輸出線電壓補償技術(shù)，保證了芯片在批量生產(chǎn)過程中CC/CV輸出精度，內(nèi)置的全電壓功率自適應(yīng)補償技術(shù)保證了系統(tǒng)在全電壓范圍（90V~264V）內(nèi)輸出恒定的功率。CR6212BSJ集成了多種功能和保護(hù)特性，包括欠壓鎖定（UVLO），VDD過壓保護(hù)（OVP），軟啟動，過溫保護(hù)（OTP），逐周期電流限制（OCP），所有引腳懸空保護(hù)，輸出短路保護(hù)，內(nèi)置前沿消隱電路，輸出整流二極管短路保護(hù)電路，輸出過壓保護(hù)電路。可編程輸入欠壓保護(hù)和輸入過壓保護(hù)，使得芯片具有更高的可靠性。

芯片特性

●CR6212BSJ內(nèi)置650V高壓功率MOSFET，反激式原邊檢測，CC\CV原邊檢測PWM功率開關(guān)；

●SOP8封裝，一側(cè)引腳（5-8）全為內(nèi)置MOS漏極，方便散熱設(shè)計；

●內(nèi)置軟啟動，減小MOSFET的應(yīng)力，內(nèi)置斜坡補償電路；

●低功耗、高能效頻率反走QR模式控制；

●具有良好的EMI特性，可編程輸入欠壓或過壓保護(hù)；

●具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP、引腳懸空”等多種保護(hù)；

●原邊反饋，無需光耦和TL431,內(nèi)置電感量偏差補償功能；

●電路結(jié)構(gòu)簡單、較少的外圍元器件，適用于小功率AC/DC電源適配器、充電器。

基本應(yīng)用

●小功率電源適配器●智能設(shè)備充電器●輔助電源
典型應(yīng)用

引腳分布

引腳描述

關(guān)于CR3004SLD

芯片特性：

●自供電DCM同步整流開關(guān)、SOP8封裝、內(nèi)置60V耐壓功率開關(guān)管、精簡的外圍電路、較低的工作電流和較高的系統(tǒng)效率滿足高能效要求

樣機PCBA尺寸：67*35*23mm，是一款全電壓實現(xiàn)12V1.5A輸出的電源適配器。AC90V滿足啟動時間的條件下，實現(xiàn)AC264V樣機待機功耗僅為71mW；同時效率能夠滿足最嚴(yán)格的 “COC_V5_T2” 能效標(biāo)準(zhǔn)；全電壓可實現(xiàn)±5%的CC/CV輸出精度。

整機（含套件外殼）可滿足40℃環(huán)境溫度滿載溫升測試要求。樣機具良好的恒流輸出效果；同時具有“軟啟動、OCP、SCP、OVP、OTP自動恢復(fù)”等多種保護(hù)功能。

樣機的變壓器，采用了EE16W加寬磁芯（PC40材質(zhì)）。變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細(xì)說明。

02樣機特性

以下表格為工程樣機的主要特性，具體測試方法在第 4 章節(jié)中有詳細(xì)說明。

2.1、輸入特性：

2.2、 輸出特性(PCB END)：

2.3、整機參數(shù)：

2.4、保護(hù)功能測試：

2.5、工作環(huán)境：

2.6、測試儀器：

03樣機結(jié)構(gòu)信息

本小節(jié)展示了工程樣機的電路、版圖結(jié)構(gòu)，變壓器結(jié)構(gòu)及工藝。

3.1、電路原理圖及BOM

3.1.1原理圖：

注：變壓器僅示意，請參看變壓器工藝介紹

3.1.2元器件清單：

3.1.3 PCB布局&布線：

PCB頂層布局

PCB底層布局&布線

3.2、變壓器繞制工藝：

3.2.1 電路示意圖：

1）骨架：EE16W 加寬立式（5+5PIN），Ae＝38mm2，槽寬 8.5mm；

2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；

3）N1、N2、2UEW 漆包線；N3: 三層絕緣線；

4）次級繞組從變壓器頂端進(jìn)出線，磁芯接地

5）絕緣膠帶:3M900 或同等材質(zhì)；

6）初級繞組感量 Lp：950uH±5%（測試條件：0.3V，10kHz）；

7）漏感量LLK：要求控制在初級繞組的5%以內(nèi)(測試條件：0.3V，10kHz)；

8）耐壓測試= 3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3 變壓器參數(shù):

3.2.4 變壓器結(jié)構(gòu)示意圖：

04性能測評

本小節(jié)對工程樣機的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時序進(jìn)行了測試，以下詳解了測試方法及結(jié)果。從測試結(jié)果來看，以下各項測試均合格，能夠滿足大部分客戶的要求。

4.1、輸入特性：

本模板經(jīng)過在不同的輸入電壓(從 90V/60Hz 到 264V/50Hz)和不同負(fù)載條件（空載和滿載）下測試，得到待機功耗、效率及平均效率。

表 1 待機功耗

表 2 輸出 100%負(fù)載下的輸入特性

表 3 效率測試（1.5m 22AWG Cable）

表 4 效率測試（PCB END）

表 4 能效等級評估（1.5m 22AWG Cable）

4.2、輸出特性：

4.2.1 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率: （1.5m 22AWG Cable）

4.2.2 輸出恒流特性：

4.2.3 輸出電壓紋波：

注：紋波及噪聲在1.5m 22AWG處測試，測試端并聯(lián)0.1uF/50V的瓷片電容和10uF/50V電解電容，帶寬限制為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、保護(hù)功能：

以下涉及過流保護(hù)、短路保護(hù)的測試。

4.3.1 過流保護(hù)及恒流特性

4.3.2 短路保護(hù)：

功率計電流量程2.5A，開啟平均值模式測量。

4.4、系統(tǒng)溫升測試

本項測試評估成品樣機（含配套塑料外殼）在 40℃環(huán)境溫度下長時間工作時關(guān)鍵器件的穩(wěn)態(tài)溫度值。測試條件：輸入電壓分別為90V~264V，輸出電流1.5A。

測試配套外殼

溫升測試（℃）：

4.5、系統(tǒng)延時時間測試：

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、動態(tài)測試：

注：輸出動態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為1.5A持續(xù) 5/10ms，然后為0A持續(xù)5/10ms 并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為 3A/us。

AC100V @ 5ms

AC100V @ 10ms

AC240V @ 5ms

AC240V @ 10ms

4.7、其它重要波形測試：

DRAIN（青色）端、CS（藍(lán)色）端波形圖：

AC90/60Hz，100% load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，100% 啟動 CR6212BSJ 漏極電壓

AC264/50Hz，100% CR3004SLD 漏極電壓應(yīng)力

AC 欠壓 60V 保護(hù)

綠色：AC 藍(lán)色：輸出電壓 青色：VDD

AC 欠壓 69V 退出保護(hù)

綠色：AC 藍(lán)色：輸出電壓 青色：VDD

05EMI評估測試

測試條件：

輸入：AC115V/60Hz@230V/50Hz；

輸出負(fù)載：功率電阻；

限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B。（輻射測試結(jié)果僅供參考）

AC115V/60Hz 傳導(dǎo) L 相

AC115V/60Hz 傳導(dǎo) N 相

AC230V/50Hz 傳導(dǎo) L 相

AC230V/50Hz 傳導(dǎo) N 相

AC115V/60Hz 輻射測試

AC230V/50Hz 輻射測試