低紋波、低噪聲的36W電源適配器方案，秘密武器是這顆“芯”

本篇文章我們給大家介紹的是思睿達36W電源適配器方案，樣機的控制IC采用了思睿達主推的CR6863B，它是一款高集成度、低功耗的中等功率反激電源控制IC。而且電路結(jié)構(gòu)簡單、較少的外圍元器件，適用于中小功率AC/DC 電源適配器。

下面跟隨小編一起了解下基于思睿達主推的CR6863B 36W 電源適配器應(yīng)用方案。

01、樣機介紹

該測試報告是基于能適用于寬輸入電壓范圍且恒壓輸出的36W 電源適配器樣機，控制IC 采用了思睿達主推的CR6863B。

CR6863B_12V3A 工程樣機示意圖

CR6863B

CR6863B是一款高集成度、低待機功耗的CCM+PFM 混合電流模式PWM 控制器，是一款高集成度、低功耗的中等功率反激電源控制IC。CR6863B 輕載時會降低頻率，最低頻率22kHz 可避免音頻噪聲。CR6863B 提供了完整的保護功能，如cycle-by-cycle 電流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO 等。軟啟動功能可以減少系統(tǒng)啟動時MOSFET的應(yīng)力，前沿消隱時間簡化了系統(tǒng)應(yīng)用。通過頻率抖動和軟驅(qū)動電路的設(shè)計，降低開關(guān)噪聲，簡化了EMI 設(shè)計，CR6863B還提供VDD 電壓從8.5V-36.5V更寬的工作范圍。CR6863B提供SOT23-6L/DIP-8L/SOP-8L 的封裝。

芯片特性

●CR6863B 是一款高能效CCM+PFM 綠色節(jié)能PWM 控制器；

●較低的啟動電流 (大約3μA)

●VDD電壓8.5V-36.5V，工作范圍更寬。

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

●固定65kHz 開關(guān)頻率，具有頻率抖動功能，有良好的EMI 特性；

●高能效，待機功耗< 90mW；

●具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP”等自動恢復(fù)保護功能；

●SOT23-6L/DIP-8L/SOP-8L封裝

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

基本應(yīng)用

●AC/DC適配器

●電視及監(jiān)視器電源

●充電器

●存儲設(shè)備電源

典型應(yīng)用

管腳排列

管腳描述

樣機PCBA尺寸為：70mm×43mm×25mm，具有較高功率密度。能效方面，AC264V輸入典型待機功耗僅90mW，1.5米18AWG輸出平均效率>88.0%，能夠滿足六級能效標(biāo)準(zhǔn)；低紋波，低噪聲，符合相關(guān)EMI規(guī)定。樣機的變壓器，采用了RM8磁芯（PC40材質(zhì)），變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細說明。

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：

3.1.2、元器件清單：

3.1.3、PCB 布局&布線：

PCB 頂層布局&布線

PCB 底層布局&布線

3.2、變壓器繞制工藝：

3.2.1、電路示意圖：

3.2.2、規(guī)格參數(shù)：

1）骨架：RM8 立式（6+2PIN）,Ae＝64mm2；

2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；

3）N1、N2、N5: 2UEW 漆包線；N3、N4: 三層絕緣線；

4）次級繞組從變壓器頂端進出線，磁芯接地；

5）絕緣膠帶:3M900 或同等材質(zhì)；

6）初級繞組感量Lp：900uH±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、各種保護以及一些時序進行了測試，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%負載下的輸入特性

表3 效率測試（1.5M 18AWG Cable）

表4 效率測試（PCB END）

表5 能效等級評估（1.5M 18AWG Cable）

4.2、輸出特性：

4.2.1、線性調(diào)整率和負載調(diào)整率: （1.5M 18AWG Cable）

4.2.2、輸出電壓紋波：

注：紋波及噪聲在1.5M 18AWG 處測試，測試端并聯(lián)0.1uF/50V 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

4.3、保護功能：

以下涉及過流保護、短路保護的測試。

4.3.1、過流保護

4.3.2、短路保護：

功率計電流量程2.5A,開啟平均值模式測量。

4.4、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

4.5、動態(tài)測試：

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

AC90V/60Hz 5ms

AC264V/50Hz 5ms

AC90V/60Hz 10ms

AC264V/50Hz 10ms

4.6、其它重要波形測試：

DRAIN 端（紅色）、CS 端（淺藍色）波形圖：

AC90/60Hz，100% load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz 輸出短路

AC264/50Hz 輸出肖特基

4.7、EMI 評估測試：

輸入：AC115V/60Hz&230V/50Hz；

輸出負載：水泥電阻；

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

AC115V/60Hz L 相

AC115V/60Hz N 相

AC230V/50Hz L 相

AC230V/50Hz N 相

AC115V/60Hz 輻射

AC230V/50Hz 輻射

關(guān)于思睿達微電子

思睿達是專注于ADC、DAC、PoE和DC / DC 芯片級解決方案的高科技企業(yè)，目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品，希望將啟臣15年在電源行業(yè)這份積淀，這份堅持發(fā)揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務(wù)。

審核編輯 黃昊宇