電源適配器,作為現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的一部分,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它扮演著連接電源和設(shè)備之間的橋梁,將電源的電壓和電流特性轉(zhuǎn)化為設(shè)備所需的穩(wěn)定電能。一個優(yōu)秀的電源適配器方案應(yīng)該具備高效能、穩(wěn)定性、便攜性、多功能和安全性等特點,可以滿足用戶的各種需求,避免了不必要的麻煩與困擾。本文介紹的是基于思睿達主推的CR6249TM+CR85V25RSA_12V2A電源適配器方案。
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24W,恒壓輸出的工程樣機,控制IC采用了思睿達主推的CR6249TM、CR85V25RSA。CR6249TM+CR85V25RSA_12V2A工程樣機示意圖
CR6249TM芯片
CR6249TM是一款高性能原邊檢測控制的PWM開關(guān),待機功耗小于75mW。其內(nèi)部采用了多模式控制的效率均衡技術(shù),用于優(yōu)化芯片系統(tǒng)待機功耗。QR控制模式提升效率,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。CR6249TM集成了多種功能和保護特性,包括欠壓鎖定(UVLO),VDD過壓保護(OVP),軟啟動,過溫保護(OTP),逐周期電流限制(OCP),CS引腳懸空保護,輸出短路保護,內(nèi)置前沿消隱電路,輸出整流二極管短路保護電路,輸出過壓保護電路。而且內(nèi)置所有PIN腳懸空保護功能,使得芯片具有更高的可靠性。
特性
●CR6249TM是采用內(nèi)置650V高壓功率MOSFET;●高能效QR控制模式,采用多模式控制的效率均衡技術(shù);●輸出接20AWG 1.5米,四點平均效率:>87.0%,滿足“能源之星V2.0- VI 級能效” ;●具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP、輸出二極管短路保護、內(nèi)置所以PIN腳懸空保護等保護功能;●電路結(jié)構(gòu)簡單、較少的外圍元器件,適用于小功率AC/DC電源適配器、充電器;●DIP-8L封裝。
基本應(yīng)用
●小功率電源適配器●蜂窩電話充電器●數(shù)碼電源充電器●電腦和服務(wù)器輔助電源●替代線性調(diào)整器和RCC
典型應(yīng)用
引腳分布
引腳描述
CR85V25RSA芯片
CR85V25RSA是一款采用內(nèi)置85V功率MOSFET,具有CCM&QR&DCM模式下工作的同步整流IC。適用于輸出2.1A電流以內(nèi)的應(yīng)用。
特性
●支持CCM&QR&DCM工作模式;●內(nèi)置85V 功率MOS管;●可自供電,支持正端/負端應(yīng)用;●精確的外圍電路;●VCC欠壓保護;●最大支持150kHz工作頻率。
該樣機大小73.8mm×36.8mm,AC264V輸入待機功耗<77mW,平均效率>87.38%,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EE22加寬磁芯(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:EE22 立式加寬(7PIN),Ae=58.2mm2;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:0.65mH±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 1Min9)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、輸出帶20AWG 1.5米線測試100%載下的輸入特性:
表3、輸出外接20AWG 1.5米線測試的效率特性:
4.2、輸出特性:
注:以下數(shù)據(jù)均為外接20AWG 1.5米線測試;
4.2.1、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20AWG/1.5M線端測得,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。
紋波噪聲波形圖:
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
Fig4 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1.8A持續(xù)5ms/10ms,然后為0.2A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
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
VOVER_SHORT @ AC100V,No Load
VOVER_SHORT @ AC240V,No Load05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
AC90/60Hz,100%load 輸出 CR85V25RSA Vds
AC264/50Hz,100%load 輸出 CR85V25RSA Vds06溫度測試
測試條件:40℃環(huán)境下滿載測試。
07EMI評估測試
測試條件:輸入:230VAC50Hz 輸出電流:2A 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
測試條件:輸入:110VAC50Hz 輸出電流:2A 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
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