CR5218SC_5V1A適配器方案，采用效率均衡技術(shù)、高功率密度封裝

上篇文章，我們介紹了基于思睿達主推的CR3215H 輸出18V0.35A參考設(shè)計。本文，我們將給大家?guī)砘谒碱＿_主推的CR5218SC_5V1A 適配器方案，希望對各位工程師有所幫助。

01、樣機介紹

該測試報告是基于一個能適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率5W，恒壓輸出的工程樣機，控制IC 采用了思睿達主推的CR5218SC。

CR5218SC_5V1A 工程樣機示意圖

CR5218SC

CR5218SC是一款高性能原邊檢測控制的 PWM 開關(guān)，具有快速啟動功能，啟動時間更短。內(nèi)部采用了多模式控制的效率均衡技術(shù)，用于減少芯片系統(tǒng)待機功耗和提升效率，同時采用了初級電感量補償技術(shù)和內(nèi)部集成的輸出線電壓補償技術(shù)，保證了芯片在批量生產(chǎn)過程中 CC/CV 輸出精度，內(nèi)置的全電壓功率自適應(yīng)補償技術(shù)保證了系統(tǒng)在全電壓范圍（90V~264V）內(nèi)輸出恒定的功率?？梢怨ぷ髟陔p繞組和三繞組應(yīng)用系統(tǒng)下，自供電功能保證芯片能夠在任何條件下正常工作， 極簡的外圍應(yīng)用仍然能夠保證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠工作。

CR5218SC集成了多種功能和保護特性，包括欠壓鎖定（UVLO），軟啟，過 溫保護（OTP），逐周期電流限制（OCP），F(xiàn)B引腳開路和懸空保護，輸出短路保護，前沿消隱等，使得芯片具有更高的可靠性。

主要特點

● 內(nèi)置快速啟動，省啟動電阻，內(nèi)置自供電功能，省供電二極管

● 原邊檢測拓撲結(jié)構(gòu)，無需光耦和TL431

● 全電壓范圍內(nèi)高精度恒壓和恒流輸出，可編程CC/CV 模式控制

● 采用多模式控制的效率均衡技術(shù)

● 內(nèi)置輸出線電壓補償功能

● 內(nèi)置初級電感量偏差補償功能

● 內(nèi)置全電壓功率自適應(yīng)補償功能

● 內(nèi)置過溫度保護功能

● 內(nèi)置FB 開路和短路保護功能

● 內(nèi)置前沿消隱,逐周期過流保護

● 高功率密度封裝，四引腳散熱

基本應(yīng)用

●小功率電源適配器

●蜂窩電話充電器

●圣誕燈、LED驅(qū)動器

●替代線性調(diào)整器和RCC

典型應(yīng)用

雙繞組應(yīng)用電路

三繞組應(yīng)用電路

管腳排列

管腳描述

該樣機大小57.7mm×29.6mm，AC264V輸入待機功耗<75mW，平均效率>73.7%，能夠滿足“能源之星V2.0 VI級能效”與歐洲COCT2標(biāo)準(zhǔn)；具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP自動恢復(fù)”等多種保護功能；由振蕩電路產(chǎn)生的頻率抖動，可以改善EMI特性。

樣機的變壓器，采用了EE13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：

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PCB 版圖：

（1）原理圖：

（2）PCB 版圖：

3.2、變壓器繞制工藝：

（1）變壓器電性及結(jié)構(gòu)示意圖：

（2）規(guī)格參數(shù)：

1）骨架：EE13 臥式（7PIN）,Ae＝17.1mm2；

2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；

3）初級、反饋: 2UEW 漆包線

4）次級: 三層絕緣線

5）絕緣膠帶:3M1298 或同等材質(zhì)

6）初級繞組感量Lp：2.0mH±5%（測試條件：0.25V，1kHz）；

7）漏感量LLK：要求控制在初級繞組的5%以內(nèi)(測試條件：0.25V，10kHz）)

8）耐壓測試= 3KV 5mA 1Min

9）成品要求:浸凡立水

(3)、變壓器參數(shù)：

3.3、元器件清單：

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90VAC 到264VAC)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 、無負載待機功耗(無假負載):

表2、 輸出端測試100%載下的輸入特性

表3、輸出端測試的效率特性:

4.2、輸出特性：

注：以下數(shù)據(jù)均為板端測試；

4.1.2 線性調(diào)整率和負載調(diào)整率：

表4 線性調(diào)整率和負載調(diào)整率:

4.2.2、輸出電壓紋波：

注：紋波及噪音在板端測得，在此線端并聯(lián)10uF/50V 電解電容和0.1uF/50V CBB 電容，示波器帶寬限制為20MHz。

表5 電壓紋波測試

紋波噪聲波形圖：

Fig1 R&N @ AC100V/60Hz,no load

Fig2 R&N @ AC100V/60Hz, 100% load

Fig3 R&N @ AC240V/50Hz,no load

Fig4 R&N @ AC240V/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：功率計限流電流為2.5A

4.4、動態(tài)測試：

注：輸出動態(tài)負載電流設(shè)置為0.9A 持續(xù)5ms/10ms，然后為0.1A 持續(xù)5ms/10ms并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為3A/uS。

AC90V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

AC264V @ 10ms

4.5、系統(tǒng)延時時間測試：

注：AC 端（綠色）、VO輸出端（藍色）波形圖。

TON_DELAY?@ AC100V，100% Load

TON_DELAY?@ AC240V，100% Load

TON_DELAY?@ AC100V，100% Load

TON_DELAY?@ AC240V，100% Load

VOVER_SHORT?@ AC100V，No Load

VOVER_SHORT?@ AC240V，No Load

05、其它重要波形測試

DRAIN（綠）端、CS（藍色）端波形圖：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，100%load 輸出二極管Vds

06、溫度測試

測試條件：40℃環(huán)境下滿載測試。

07、EMI 評估測試

測試條件：輸入：230VAC50Hz；輸出電流：1A；負載類型：電阻；限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B。

傳導(dǎo)L 線測試 PK+AV

傳導(dǎo)N 線測試PK+AV

輻射測試PK+AV

輸入：110VAC50Hz；輸出電流：1A；負載類型：電阻；限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B。

傳導(dǎo)L 線測試 PK+AV

傳導(dǎo)N 線測試PK+AV

輻射測試PK+AV

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：符乾江