你的理想型60W電源適配器方案，內部的國產芯片是亮點

概述

彭博社數據顯示，過去四個季度，每個季度里世界上增長最快的20家芯片行業公司里，有19家來自中國。而上年同期，這一數據為8家，增速可以說是相當明顯了。

在最好的時間窗口，及非常有利的產業背景下，國產芯片企業發展勢頭迅猛。部分本土產品被要求國產器件使用率需達到90%以上，受缺芯影響，工程師也會被要求替代方案優先使用國產器件。

本文，我們也給大家整理了一份基于思睿達主推的國產芯片CR6890H60W電源適配器方案。

1、樣機介紹

該報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，PWM控制IC采用了思睿達主推的CR6890H。

CR6890H_20V3A 工程樣機示意圖

# CR6890H #

CR6890H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。CR6890H輕載時會降低頻率，最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR6890H提供了完整的保護功能，如cycle-by-cycle電流限制、OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等，還可以通過PRT腳分別精確設置外置過溫保護和輸出電壓過壓保護。軟啟動功能可以減少系統啟動時MOSFET的應力，前沿消隱時間簡化了系統應用。通過頻率抖動和軟驅動電路的設計，降低開關噪聲，簡化了EMI設計。CR6890H提供SOT23-6L的封裝。

主要特點

●較低的啟動電流(大約3μA)

●內置軟啟動減少MOSFET應力

●CCM+PFM控制模式

●內建同步斜坡補償，消除次諧波震蕩

●內建頻率抖動功能，降低EMI

●內置65kHz開關頻率

●輕載降低工作頻率

●15ms倍頻模式

●可編程外置過溫保護并進入latch

●VDD過壓保護和輸出過壓保護功能并進入latch

●內置前沿消隱電路

●內置輸出二極管短路保護

●內置過溫保護并進入latch

●過載保護

●SOT23-6L封裝

基本應用

●AC/DC適配器

●電機類適配器

●充電器

●存儲設備電源

典型應用

管腳排列

管腳描述

樣機PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全電壓實現20V3A輸出的電源適配器。90VAC滿足啟動時間的條件下AC264V樣機待機功耗<58mW；全電壓輸入時平均效率>89.2%；輸出接18AWG1.5米線能夠滿足“COC_T2”能效標準。

樣機具有良好的動態負載能力；同時具有“軟啟動、OCP、SCP、OVP、OTP自動恢復”等多種保護功能。

樣機的變壓器，采用了PQ2620磁芯（PC40材質），變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細說明。

2、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：

2.4、保護功能測試：

2.5、工作環境：

2.6、測試儀器：

3、樣機結構信息

本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構，變壓器結構及工藝。

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、規格參數：

1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm2；

2）材質：TDK PC40或同等材質；

3）初級、反饋：2UEW 漆包線；次級：三層絕緣線；

4）N1 N6 N7 繞組從變壓器針腳B進線從頂部A出線，磁芯接地；

5）絕緣膠帶:3M900或同等材質；

6）初級繞組感量Lp：0.6mH±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(測試條件：0.3V，10kHz）)；

8）耐壓測試=3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3、變壓器參數：

3.2.4、變壓器結構圖：

4、性能測評

本小節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果。從測試結果來看，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 輸出接1.5M 18AWG Cable100%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、線性調整率和負載調整率: （ 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2.0A,開啟平均值模式測量。

4.3.3、Peak_load功能測試：

該項測試輸出電流設置從A=3A到B=7A，20mS周期動態帶載，上升/下降幅度設置3A/uS。

AC115V 發波周期12.6mS，Vo最低15.6V

AC115V Peak_load功能升頻151.52KHZ

AC230V 發波周期11.2mS，Vo最低18.2V

AC230V Peak_load 功能升頻151.52KHZ

4.4、動態測試：

輸出動態負載電流設置為3A持續5ms/10ms，然后為0A持續5ms/10ms并持續循環，上升/下降設置為0.25A/us。(1.5M 18AWG Cable)

AC90V_5ms

AC90V_10ms

AC264V_5ms

AC264V_10ms

4.5、系統延時時間測試：

TON_DELAY?@ AC100V，100% Load?

TON_DELAY?@ AC240V，100% Load

THOLD_UP?@ AC100V，100% Load

THOLD_UP?@ AC240V，100% Load

4.6、其它重要波形測試：

AC90/60Hz，100% Load CS 波形

AC230/50Hz，100% Load Gate 波形

AC264/50Hz，100% Load 輸出肖特基波形

AC264/50Hz，100% Load MOS-D 端波形

5、溫升測試

測試條件：帶外殼在40℃環溫下長時間帶載3A老化。

6、EMI 評估測試

測試條件：

輸入：AC115V/230V；

水泥電阻阻值6.67Ω，帶線1.5M 18AWG 測試；

限值標準參考：EN55013、EN55022B。（測試結果僅供參考）

AC115V 傳導L 相

AC115V 傳導N 相

AC230V 傳導L 相

AC230V 傳導N 相

AC115V 輻射

AC230V 輻射

關于思睿達微電子

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，目前同步推廣啟臣微全系列產品，希望將啟臣15年在電源行業這份積淀，這份堅持發揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務。