電源適配器對(duì)于我們的生活已經(jīng)變得至關(guān)重要，它通過(guò)轉(zhuǎn)換輸入電流來(lái)提供設(shè)備所需的穩(wěn)定電力供應(yīng)，確保各種電子設(shè)備的正常工作。隨著科技的迅速發(fā)展，電源適配器方案也在不斷演進(jìn)，以適應(yīng)不同設(shè)備的需求和用戶的期望。從最初的線性適配器到現(xiàn)代的開(kāi)關(guān)電源適配器，技術(shù)的進(jìn)步不僅提高了效率，還減小了體積、重量和成本。其中，基于思睿達(dá)主推的CR6891B_60W電源適配器方案獲得了市場(chǎng)和客戶的廣泛認(rèn)可。

本文將深入探討該方案的詳細(xì)內(nèi)容，從特性、結(jié)構(gòu)信息、性能測(cè)評(píng)到溫升測(cè)試和EMI評(píng)估測(cè)試等方面，為讀者提供更全面的了解。

01樣機(jī)介紹

該報(bào)告是基于能夠適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率60W，恒壓輸出的電源適配器樣機(jī)，PWM控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR6891B。
CR6891B_20V3A工程樣機(jī)示意圖

關(guān)于CR6891B

產(chǎn)品概述

CR6891B是一款高集成度、低待機(jī)功耗的CCM+PFM+QR混合電流模式PWM控制器。QR模式最高工作頻率達(dá)到77kHz，CCM模式下最高工作頻率65kHz，CR6891B輕載時(shí)會(huì)降低頻率，最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR6891B提供了完整的保護(hù)功能，如 cycle-by-cycle電流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等，還可以通過(guò)DEM腳設(shè)置輸入欠壓和輸入過(guò)壓保護(hù)。軟啟動(dòng)功能可以減少系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)MOSFET的應(yīng)力，前沿消隱時(shí)間簡(jiǎn)化了系統(tǒng)應(yīng)用。通過(guò)頻率抖動(dòng)和軟驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，降低開(kāi)關(guān)噪聲，簡(jiǎn)化了EMI設(shè)計(jì)。CR6891B提供SOT23-6L的封裝。

芯片特性

●SOT23-6封裝的副邊PWM反激功率開(kāi)關(guān)；●可編程輸入欠壓保護(hù)和輸入過(guò)壓保護(hù)；●CCM+PFM+QR控制模式；●內(nèi)置軟啟動(dòng)，減小MOSFET的應(yīng)力，斜坡補(bǔ)償電路；●65kHz開(kāi)關(guān)頻率，具有頻率抖動(dòng)功能，使其具有良好的EMI特性；●具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP、OVP自動(dòng)恢復(fù)等保護(hù)功能；●電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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

●AC/DC適配器●電視及監(jiān)視器電源●充電器●存儲(chǔ)設(shè)備電源

典型應(yīng)用

管腳排列

管腳描述

樣機(jī)PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全電壓實(shí)現(xiàn)20V3A輸出的電源適配器。90VAC滿足啟動(dòng)時(shí)間的條件下AC264V樣機(jī)待機(jī)功耗<58mW；全電壓輸入時(shí)平均效率>89.3；輸出接18AWG1.5米線能夠滿足“COC_T2”能效標(biāo)準(zhǔn)。
樣機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)負(fù)載能力；同時(shí)具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OVP、OTP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能。
樣機(jī)的變壓器，采用了PQ2620磁芯（PC40材質(zhì)），變壓器繞制工藝部分，請(qǐng)見(jiàn)后文詳細(xì)說(shuō)明。
02樣機(jī)特性

以下表格為工程樣機(jī)的主要特性，具體測(cè)試方法在第 4 章節(jié)中有詳細(xì)說(shuō)明。
2.1、輸入特性：

2.2、輸出特性(PCB END)：

2.3、整機(jī)參數(shù)：

2.4、保護(hù)功能測(cè)試：

2.5、工作環(huán)境：

2.6、測(cè)試儀器：
03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布局&布線：
PCB頂層布局
PCB底層布局
PCB底層布線
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：PQ2620磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm2；2）材質(zhì)：TDK PC40或同等材質(zhì)；3）初級(jí)、反饋: 2UEW漆包線；次級(jí): 三層絕緣線；4）N1 N6 N7繞組從變壓器針腳B進(jìn)線從頂部A出線，磁芯接地；5）絕緣膠帶:3M900 或同等材質(zhì)；6）初級(jí)繞組感量Lp：0.6mH±5%（測(cè)試條件：0.3V，10kHz）；7）漏感量LLK：要求控制在初級(jí)繞組的5%以內(nèi)(測(cè)試條件：0.3V，10kHz）)；8）耐壓測(cè)試= 3.3KV 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)圖：
04性能測(cè)評(píng)

本小節(jié)對(duì)工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時(shí)序進(jìn)行了測(cè)試，以下詳解了測(cè)試方法及結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看，以下各項(xiàng)測(cè)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(guò)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(cè)試，得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。
表 1 待機(jī)功耗
表 2 輸出接 1.5M 18AWG Cable100%負(fù)載下的輸入特性
表 3 效率測(cè)試（1.5M 18AWG Cable）
表 4 效率測(cè)試（PCB END）
表 5 能效等級(jí)評(píng)估（1.5M 18AWG 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 18AWG Cable）

4.2.2、輸出電壓紋波：
注：紋波及噪聲在1.5M 18AWG處測(cè)試，測(cè)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/50Hz,No Load
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
4.3、保護(hù)功能：以下涉及過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。
4.3.1、過(guò)流保護(hù)：

4.3.2、短路保護(hù)：
功率計(jì)電流量程2.0A，開(kāi)啟平均值模式測(cè)量。

4.3.3、AC_Bo和LINE_OVP功能測(cè)試：
該項(xiàng)測(cè)試輸出電流設(shè)置為1A。
AC 電壓<73V時(shí)會(huì)觸發(fā) AC_BO 功能
AC 電壓>275V時(shí)會(huì)觸發(fā) LINE_OVP 功能
4.3.4、VOUT_OVP功能測(cè)試：
VOUT_OVP 保護(hù)整體波形圖
VOUT_OVP 保護(hù)展開(kāi)波形圖
4.4、動(dòng)態(tài)測(cè)試：
輸出動(dòng)態(tài)負(fù)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0.25A/us。(1.5M 18AWG Cable)
AC90V_5ms
AC90V_10ms
AC264V_5ms
AC264V_10ms
4.5、系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試：
TON_DELAY@ AC100V，100% Load
TON_DELAY@ AC240V，100% Load
THOLD_UP@ AC100V，100% Load
THOLD_UP@ AC240V，100% Load
4.6、其它重要波形測(cè)試：
AC90/60Hz，100% Load CS 波形
AC230/50Hz，100% Load Gate 波形
AC264/50Hz，100% Load MOS-D端波形
AC264/50Hz，100% Load 輸出肖特基波形
05溫升測(cè)試

測(cè)試條件：帶外殼在40℃環(huán)溫下長(zhǎng)時(shí)間帶載3A老化。
06EMI評(píng)估測(cè)試

測(cè)試條件：輸入：AC115V/230V；輸出負(fù)載 6.67Ω水泥電阻；限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B。（測(cè)試結(jié)果僅供參考）
AC115V 傳導(dǎo) L 相 AC115V 傳導(dǎo) N 相
AC230V 傳導(dǎo) L 相
AC230V 傳導(dǎo) N 相

AC115V輻射

AC230V輻射