高效率、低成本的60W电源适配器方案是怎样的？思睿达给出答案了
本文是基于思睿达主推的cr6890h 60w电源适配器方案，该方案除了具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、ocp、scp、ovp、otp自动恢复”等多种保护功能，最重要的是效率高、成本低，可完美匹配行业需求。
01
样机介绍
该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率60w，恒压输出的电源适配器样机，pwm控制ic采用了思睿达主推的cr6890h。 cr6890h_20v3a 工程样机示意图 cr6890h 芯片
cr6890h是一款高集成度、低待机功耗的ccm+pfm 混合电流模式pwm 控制器。cr6890h 轻载时会降低频率，最低频率22khz 可避免音频噪声。cr6890h 提供了完整的保护功能，如cycle-by-cycle 电流限制、ocp、otp、vdd_ovp、uvlo 等，还可以通过prt脚分别精确设置外置过温保护和输出电压过压保护。软启动功能可以减少系统启动时mosfet 的应力，前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计，降低开关噪声，简化了emi 设计。cr6890h 提供sot23-6l的封装。
特性
较低的启动电流 (大约3μa)
内置软启动减少mosfet应力
带有peak_load 升频功能；
ccm+pfm控制模式
内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡
内建频率抖动功能，降低emi
内置65khz开关频率
轻载降低工作频率
15ms倍频模式
可编程外置过温保护并进入latch
vdd过压保护和输出过压保护功能并进入latch
内置前沿消隐电路
内置输出二极管短路保护
内置过温保护并进入latch
过载保护
sot23-6l封装
电路结构简单、较少的外围元器件，适用于小功率ac/dc 电源适配器、充电器。
基本应用
ac/dc适配器
电机类适配器
充电器
存储设备电源
典型应用
管脚排列
管脚描述
样机pcba尺寸：107*45*28mm，是一款全电压实现20v3a输出的电源适配器。90vac满足启动时间的条件下ac264v样机待机功耗89.2%；输出接18awg1.5米线能够满足“coc_t2” 能效标准。 样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、ocp、scp、ovp、otp自动恢复”等多种保护功能。 样机的变压器，采用了pq2620磁芯（pc40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。 02
样机特性
以下表格为工程样机的主要特性，具体测试方法在第4 章节中有详细说明。 2.1、输入特性： 2.2、输出特性(pcb end)： 2.3、整机参数： 2.4、保护功能测试： 2.5、工作环境： 2.6、测试仪器： 03
样机结构信息
本小节展示了工程样机的电路、版图结构，变压器结构及工艺。 3.1、电路原理图及bom： 3.1.1、原理图： 3.1.2、元器件清单： 3.1.3、pcb 布局&布线： pcb 顶层布局 pcb 底层布局 pcb 底层布线 3.2、变压器绕制工艺： 3.2.1 电路示意图： 3.2.2 、规格参数： 1）骨架：pq2620 磁芯（5+5pin）,ae＝119mm²；2）材质：tdk pc40 或同等材质；3）初级、反馈: 2uew 漆包线；次级: 三层绝缘线；4）n1 n6 n7 绕组从变压器针脚b 进线从顶部a 出线，磁芯接地；5）绝缘胶带:3m900 或同等材质；6）初级绕组感量lp：0.6mh±5%（测试条件：0.3v，10khz）；7）漏感量llk：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3 v，10khz）)；8）耐压测试= 3.3kv 5ma 1min；9）成品要求:浸凡立水； 3.2.3、变压器参数: 3.2.4、变压器结构图： 04
性能测评
本小节对工程样机的输入部分、输出部分、各种保护以及一些时序进行了测试，以下详解了测试方法及结果。从测试结果来看，以下各项测试均合格，能够满足大部分客户的要求。 4.1、输入特性： 本模板经过在不同的输入电压(从90v/60hz 到264v/50hz)和不同负载条件（空载和满载）下测试，得到待机功耗、效率及平均效率。 表1 待机功耗 表2 输出接1.5m 18awg cable100%负载下的输入特性 表3 效率测试（1.5m 18awg cable） 表4 效率测试（pcb end） 表5 能效等级评估（1.5m 18awg cable） 4.2、输出特性： 4.2.1、线性调整率和负载调整率: （ 1.5m 18awg cable ） 4.2.2、输出电压纹波： 注：纹波及噪声在1.5m 18awg 处测试，测试端并联0.1uf/50v 的瓷片电容和10uf/50v 电解电容，带宽限制为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、保护功能： 以下涉及过流保护、短路保护的测试。 4.3.1、过流保护： 4.3.2、短路保护： 功率计电流量程2.0a,开启平均值模式测量。 4.3.3、peak_load 功能测试： 该项测试输出电流设置从a=3a 到b=7a，20ms 周期动态带载，上升/下降幅度设置3a/us。 ac115v 发波周期12.6ms，vo 最低15.6v ac115v peak_load 功能升频151.52khz ac230v 发波周期11.2ms，vo 最低18.2v ac230v peak_load 功能升频151.52khz 4.4、动态测试： 输出动态负载电流设置为3a 持续5ms/10ms，然后为0a 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为0.25a/us。(1.5m 18awg cable) ac90v_5ms ac90v_10ms ac264v_5ms ac264v_10ms 4.5、系统延时时间测试： ton_delay @ ac100v，100% load ton_delay @ ac240v，100% load thold_up @ ac100v，100% load thold_up @ ac240v，100% load 4.6、其它重要波形测试： ac90/60hz，100% load cs 波形 ac230/50hz，100% load gate 波形 ac264/50hz，100% load 输出肖特基波形 ac264/50hz，100% load mos-d 端波形 05
温升测试
测试条件：带外壳在40℃环温下长时间带载3a 老化。 06
emi 评估测试
测试条件： 输入：ac115v/230v；水泥电阻阻值6.67ω，带线1.5m 18awg 测试；限值标准参考：en55013、en55022b。（测试结果仅供参考） ac115v 传导l 相 ac115v 传导n 相 ac230v 传导l 相 ac230v 传导n 相 ac115v 辐射 ac230v 辐射
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内置前沿消隐电路
内置输出二极管短路保护
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样机特性
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样机结构信息
本小节展示了工程样机的电路、版图结构，变压器结构及工艺。 3.1、电路原理图及bom： 3.1.1、原理图： 3.1.2、元器件清单： 3.1.3、pcb 布局&布线： pcb 顶层布局 pcb 底层布局 pcb 底层布线 3.2、变压器绕制工艺： 3.2.1 电路示意图： 3.2.2 、规格参数： 1）骨架：pq2620 磁芯（5+5pin）,ae＝119mm²；2）材质：tdk pc40 或同等材质；3）初级、反馈: 2uew 漆包线；次级: 三层绝缘线；4）n1 n6 n7 绕组从变压器针脚b 进线从顶部a 出线，磁芯接地；5）绝缘胶带:3m900 或同等材质；6）初级绕组感量lp：0.6mh±5%（测试条件：0.3v，10khz）；7）漏感量llk：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3 v，10khz）)；8）耐压测试= 3.3kv 5ma 1min；9）成品要求:浸凡立水； 3.2.3、变压器参数: 3.2.4、变压器结构图： 04
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温升测试
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测试条件： 输入：ac115v/230v；水泥电阻阻值6.67ω，带线1.5m 18awg 测试；限值标准参考：en55013、en55022b。（测试结果仅供参考） ac115v 传导l 相 ac115v 传导n 相 ac230v 传导l 相 ac230v 传导n 相 ac115v 辐射 ac230v 辐射
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