從智能手機(jī)到筆記本電腦,我們依賴于電子設(shè)備來完成各種任務(wù),無論是工作、娛樂還是社交。然而,這些電子設(shè)備都需要電力供應(yīng),而適配器就成了將電力傳輸?shù)皆O(shè)備的關(guān)鍵組件之一。在這個領(lǐng)域,基于思睿達(dá)主推的CR6212BSG離線式12W適配器方案引起了關(guān)注,因其高效、便攜和可靠的特點(diǎn),成為了許多電子設(shè)備制造商的首選。
傳統(tǒng)的適配器方案往往存在一些缺點(diǎn),比如體積大、效率低、發(fā)熱量高等問題。然而,離線式12W適配器方案通過采用先進(jìn)的技術(shù)和設(shè)計理念,成功地解決了這些問題。該方案提高了電能轉(zhuǎn)換的效率,減少了能量的損耗,從而使設(shè)備在充電過程中更加省電和穩(wěn)定。
1、樣機(jī)介紹
該測試報告基于寬輸入電壓范圍的恒壓輸出的離線式12W適配器樣機(jī),控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR6212BSG。CR6212BSG_12V1A 無Y 工程樣機(jī)示意圖
關(guān)于CR6212BSG
CR6212B是一款高性能原邊檢測控制的PWM開關(guān),待機(jī)功耗小于75mW。CR6212B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(jī)功耗和提升效率,同時采用了初級電感量補(bǔ)償技術(shù)和內(nèi)部集成的輸出線電壓補(bǔ)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(bǔ)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。
CR6212B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
●待機(jī)功耗小于75mW,SOP8封裝的PSR電流模式PWM開關(guān);●全電壓范圍內(nèi)高精度恒壓(±5%)和恒流輸出(±5%);●動態(tài)負(fù)載響應(yīng)功能;●可編程CC/CV模式控制;●高能效頻率反走QR控制模式;●內(nèi)置初級電感量偏差補(bǔ)償功能;●內(nèi)置輸出線電壓補(bǔ)償功功能;●內(nèi)置全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)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
該樣機(jī)是一款基于CR6212BSG設(shè)計的,全電壓實現(xiàn)無Y電容12V1A輸出的適配器。AC90V滿足啟動時間的條件下,實現(xiàn)AC264V樣機(jī)待機(jī)功耗<75mW;典型輸入電壓時平均效率≥84.3%;能夠滿足最嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)“COC_T2”;全電壓可實現(xiàn)±5%的CV輸出精度。樣機(jī)尺寸:長寬高54*35*20mm,樣機(jī)具有“軟啟動、OCP、SCP、OVP、FB開路/短路保護(hù)、OTP自動恢復(fù)、輸出二極管開路/短路保護(hù)功能”等多種保護(hù)功能。樣機(jī)的變壓器,采用了EE13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。
2、樣機(jī)特性
以下表格為工程樣機(jī)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(Line END):
2.3、整機(jī)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:
3、樣機(jī)結(jié)構(gòu)信息
本小節(jié)展示了工程樣機(jī)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:3.1.2 元器件清單:3.1.3 PCB布線:PCB頂層布局PCB底層走線3.2、變壓器繞制工藝:
3.2.1 變壓器電路示意圖及結(jié)構(gòu)圖:3.2.2 規(guī)格參數(shù):
1)骨架:EE13 加寬立式(5+5PIN),Ae=34mm2;2)材質(zhì):TDK PC40或同等材質(zhì);3)N1、N2、N4: 2UEW漆包線;4)N3: 三層絕緣線;5)絕緣膠帶:3M1298或同等材質(zhì);6)初級繞組感量Lp:1.35mH±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 1Min9)成品要求:浸凡立水
3.2.3 變壓器參數(shù):
4、性能測評
本小節(jié)對工程樣機(jī)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(jī)功耗、效率及平均效率。
表1 待機(jī)功耗(輸出含有假負(fù)載15KΩ)表2 輸出100%負(fù)載下的輸入特性
表3 效率測試(PCB END)
表4 效率測試(輸出26AWG 1.5M)
4.2、輸出特性:
4.2.1 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率(輸出26AWG 1.5M):
4.2.2 輸出電壓紋波:
注:紋波及噪音在線端測試,同時PCB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/50Hz,No Load
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
4.2.3 輸出恒流特性:
4.3、保護(hù)功能:
注: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):
4.3.2 短路保護(hù):
4.3.3 AC 欠壓 BO 保護(hù):
淡藍(lán)色VDD波形,紅色FB波形,藍(lán)色VO波形:
AC 輸入67V 進(jìn)入BO 保護(hù)
AC 輸入81V 恢復(fù)輸出
4.4、動態(tài)測試:
注:輸出動態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為1A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。
AC90V @ 5ms
AC90V @ 10ms
AC264V @ 5ms
AC264V @ 10ms
4.5、系統(tǒng)延時時間測試:
注:AC端(藍(lán)色)、VO輸出端(紅色)波形圖。
TON_DELAY@ AC100V,100% Load
TON_DELAY@ AC240V,100% Load
THOLD_UP@ AC100V,100% Load
THOLD_UP@ AC240V,100% Load
VOVER_SHOOT@ AC100V,No Load
VOVER_SHOOT@ AC240V,No Load
4.6、其它重要波形測試:
注:DRAIN(綠色)端、CS(紅色)端波形圖。
AC90/60Hz,100% Load
AC115/60Hz,100% load
AC230/50Hz,100% Load
AC264/50Hz,100% load
AC264/50Hz,Output Short
AC264/50Hz 輸出肖特基電壓
4.7、系統(tǒng)溫升測試
本項測試評估成品樣機(jī)(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100V~264V,輸出電流1A。
測試樣機(jī)及配套外殼
溫升測試:(℃)
5、EMI評估測試
測試條件:輸入:AC230V/50Hz;輸出負(fù)載:12Ω/50W;限值標(biāo)準(zhǔn)參考:EN55013、EN55022B。
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
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