概述
在上篇文章,我们介绍了基于思睿达主推CR52177SC的5WUSB 电源适配器方案。本文,我们将介绍基于思睿达主推CR6900A的45W PD充电器方案。
01
样机介绍
该测试报告是基于一个能适用于宽输入电压范围,输出功率45W PD方案,输出5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A的工程样机,控制IC采用了思睿达主推的CR6900A。CR6900A_45W PD工程样机示意图关于CR6900A
CR6900A是一款高集成、高性能电流型PWM控制器,具有低功耗、宽VDD工作电压特点,适合应用于输出范围宽的PD充电器方案。该控制电路在整个负载范 围内都有着比较高的转换效率。芯片内部频率优化实现了优异的EMI效果,限制最小工作频率为22kHz,避免工作时产生噪声。CR6900A提供了非常完整的保护功能,包括逐周期过流保护(OCP),过载保护(OLP),外部过温保护以及内部过温保护,输出短路保护(SCP),输出二极管短路保护,输出过压保护和VDD过压保护等。CR6900A采用 SOT23-6封装。主要特点
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较低的启动电流
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内置软启动减少MOSFET应力
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CCM+QR+CRM控制模式
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内建同步斜坡补偿,消除次谐波震荡
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内建频率抖动功能,降低EMI
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内置65kHz和45kHz开关频率
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内置125kHz倍频工作模式
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轻载降低工作频率
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可编程外置过温保护
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最大输出电流限制
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自适应环路控制
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VDD过压保护和输出过压保护功能
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内置前沿消隐电路
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内置输出二极管短路保护
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内置过温保护
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过载保护
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SOT23-6L封装
基本应用
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PD电源
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 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 PCB 版图:(1)原理图:点击可查看放大查看(2)PCB版图: 3.2、变压器绕制工艺:(1)变压器电性及结构示意图: (2)规格参数:1) 骨架:RM8立式(12PIN),Ae=64mm²;2) 材质:TDK PC40或同等材质;3) 初级、反馈: 2UEW 漆包线;4) 次级: 三层绝缘线;5) 绝缘胶带:3M1298 或同等材质;6) 初级绕组感量Lp:0.56mH±5%(测试条件:0.25V,1kHz);7) 漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.25V,10kHz);8) 耐压测试= 3KV 5mA 1Min;9) 成品要求:浸凡立水。(3)、变压器参数: 3.3、元器件清单:04
性能测评
样机性能主要是针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:本样机经过在不同的输入电压(从 90VAC到 264VAC)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 、无负载待机功耗(输出 5V 时) 表 2、 输出 PCB 板端测试 100%载下的输入特性 表 3、输出板端测试的效率特性 4.2、输出特性:注:以下数据均为板端测试;4.2.1、线性调整率和负载调整率:表 4 线性调整率和负载调整率 4.2.2、输出电压纹波及噪音:注:纹波及噪音在 20AWG/1.5M 线端测得,在此线端并联 10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容,示波器带宽限制为 20MHz。表 5 电压纹波测试 纹波噪声波形图:Fig1:R&N@ AC90V/60Hz,5V3A no loadFig2:R&N@ AC90V/60Hz,5V3A 100% loadFig3:R&N@ AC264V/50Hz,5V3A no loadFig4:R&N@ AC264V/50Hz,5V3A 100% loadFig5:R&N@ AC90V/60Hz,9V3A no loadFig6:R&N@ AC90V/60Hz,9V3A 100% loadFig7:R&N@ AC264V/50Hz,9V3A no loadFig8:R&N@ AC264V/50Hz,9V3A 100% loadFig9:R&N@ AC90V/60Hz,12V3A no loadFig10:R&N@AC90V/60Hz,12V3A 100% loadFig11:R&N@ AC264V/50Hz,12V3A no loadFig12:R&N@AC264V/50Hz,12V3A 100% loadFig13:R&N@ AC90V/60Hz,15V3A no loadFig14:R&N@AC90V/60Hz,15V3A 100% loadFig15:R&N@ AC264V/50Hz,15V3A no loadFig16:R&N@AC264V/50Hz,15V3A 100% loadFig17:R&N@ AC90V/60Hz,20V2.25A no loadFig18:R&N@AC90V/60Hz,20V2.25A 100% loadFig19:R&N@ AC264V/50Hz,20V2.25A no loadFig20:R&N@AC264V/50Hz,20V2.25A 100% load4.3、保护功能:以下测试过流保护、短路保护功能。4.3.1 过流保护: 4.3.2 短路保护:功率计限流电流为 2.5A 4.4 动态测试:注:输出动态负载电流设置为 10%持续 10ms,然后为 90%持续 10ms 并持续循环,上升/下降设置为 3A/uS。Fig21:AC90V/60Hz,5V3AFig22:AC264V/60Hz,5V3AFig23:AC90V/60Hz,9V3AFig24:AC264V/50Hz,9V3AFig25:AC90V/60Hz,12V3AFig26:AC264V/50Hz,12V3AFig27:AC90V/60Hz,15V3AFig28:AC264V/50Hz,15V3AFig29:AC90V/60Hz,20V2.25AFig30:AC264V/50Hz,20V2.25A4.5、系统延时时间测试:注:AC 端(绿色)、VO输出端(蓝色)波形图。TON_DELAY @ AC100V,100% LoadTON_DELAY @ AC240V,100% LoadTON_DELAY @ AC100V,100% LoadTON_DELAY @ AC240V,100% LoadVOVER_SHORT @ AC100V,No LoadVOVER_SHORT @ AC240V,No Load05
其它重要波形测试
DRAIN(绿)端、CS(蓝色)端波形图:AC90/60Hz,20V2.25A 100% LoadAC115/60Hz,20V2.25A 100% loadAC230/50Hz,20V2.25A 100% loadAC264/50Hz,20V2.25A 100% loadAC115/60Hz,20V2.25A 100% load 输出 VdsAC264/50Hz,20V2.25A 100% load 输出 Vds06
EMI 评估测试
6.1、测试条件:输入:230VAC50Hz输出:20V2.25A负载类型:电阻 ,限值标准参考:EN55013、EN55022B传导 L 线测试 PK+AV传导 N 线测试 PK+AV辐射测试 PK+A6.2 、输入:110VAC50Hz;输出:20V2.25A;负载类型:电阻 输出低接大地,限值标准参考:EN55013、EN55022B传导L线测试 PK+AV传导N线测试 PK+AV辐射测试 PK+AV
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