在當(dāng)今高科技快速發(fā)展的時代,人們對于電子產(chǎn)品的需求越來越高。電源適配器作為電子設(shè)備的能量來源,其功效與質(zhì)量對于用戶的使用體驗(yàn)至關(guān)重要。而基于思睿達(dá)CR5268TP+CR85V15RSA 30W電源適配器方案的設(shè)計,正是針對用戶需求和市場趨勢進(jìn)行了精心研發(fā)和優(yōu)化,以滿足用戶對于高效、安全、可靠開關(guān)電源適配器方案的期望。
01、樣機(jī)介紹
該測試報告是基于能適用于AC100~240V恒壓12V輸出的30W電源適配器樣機(jī),控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR5268TP。
CR5268TP_12V2.5A工程樣機(jī)示意圖
樣機(jī)PCBA尺寸為:67mm×44mm×25mm,具有較高功率密度。能效方面,AC264V輸入典型待機(jī)功耗75mW,輸出使用15mR同步整流,PCB端平均效率>89%,能夠滿足六級能效標(biāo)準(zhǔn);低紋波,低噪聲,符合相關(guān)EMI規(guī)定。
樣機(jī)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(xì)說明。
關(guān)于CR5268TP
CR5268TP是CCM+PFM電流控制模式PWM控制器,是一款高集成度、低功耗的中等功率反激電源控制IC。CR5268TP輕載時會降低頻率,最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR5268TP提供了完整的保護(hù)功能,如OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等。軟啟動功能可以減少系統(tǒng)啟動時MOSFET的應(yīng)力,前沿消隱時間簡化了系統(tǒng)應(yīng)用。通過頻率抖動和軟驅(qū)動電路的設(shè)計,降低開關(guān)噪聲,簡化了EMI設(shè)計。CR5268TP提供DIP-8L的封裝。
芯片特性:
●CR5268TP是一款內(nèi)置MOS,高能效CCM+PFM綠色節(jié)能PWM控制器;
●內(nèi)置軟啟動,減小MOSFET的應(yīng)力,內(nèi)置斜坡補(bǔ)償電路;
●固定65kHz開關(guān)頻率,具有頻率抖動功能,有良好的EMI特性,開關(guān)頻率平滑變化,低噪聲設(shè)計;
●具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP,輸出二極管短路保護(hù)”等自動恢復(fù)保護(hù)功能;DIP-8L封裝四個引腳散熱;
●電路結(jié)構(gòu)簡單、較少的外圍元器件,適用于AC/DC電源適配器。
基本應(yīng)用:
●電源適配器
●充電器
●存儲設(shè)備電源
典型應(yīng)用
管腳排列:
管腳描述
關(guān)于CR85V15RSA
芯片特性:
●精簡外圍電路,應(yīng)用簡單的同步整流IC,用于CCM、DCM、QR模式;
●具有自供電功能,設(shè)計方便可用于正端、負(fù)端應(yīng)用;
●D端85V耐壓,用于輸出5~12V以內(nèi)的應(yīng)用。
02、樣機(jī)特性
以下表格為工程樣機(jī)的主要特性,具體測試方法在第4章節(jié)中有詳細(xì)說明。
2.1、輸入特性:
2.2、輸出特性(PCB END):
2.3、整機(jī)參數(shù):
2.4、保護(hù)功能測試:
2.5、工作環(huán)境:
2.6、測試儀器:
03、樣機(jī)結(jié)構(gòu)信息
本小節(jié)展示了工程樣機(jī)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&布線PCB底層布局&布線
注:L×W:67mm×44mm
3.2、變壓器繞制工藝:
3.2.1 電路示意圖:
3.2.2 規(guī)格參數(shù):
1)骨架:EE22加厚加寬立式(5+2PIN),Ae=58mm2;
2)材質(zhì):TDK PC40或同等材質(zhì);
3)絕緣膠帶:3M900或同等材質(zhì);
4)初級繞組感量Lp:680uH±5%(測試條件:0.3V,10kHz);
5)漏感量LLK:要求控制在初級繞組的5%以內(nèi)(測試條件:0.3V,10kHz);
6)耐壓測試= 3KV 5mA 1Min;
7)成品要求:浸凡立水;
3.2.3 變壓器參數(shù):
3.2.4 變壓器結(jié)構(gòu)示意圖:
04、性能測評
本小節(jié)對工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時序進(jìn)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(xiàng)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90V/60Hz到264V/50Hz)和不同負(fù)載條件(空載和滿載)下測試,得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。
表 1 待機(jī)功耗
表 2 輸出100%負(fù)載下的輸入特性
表 4 效率測試(PCB END)
表 5 能效等級評估(PCB END)
4.2、輸出特性:
4.2.1 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率:(pcb end)
4.2.2 輸出電壓紋波:
注:紋波及噪聲在PCB輸出端用10cm導(dǎo)線,并聯(lián)0.1uF/50V瓷片電容和10uF/50V電解電容,帶寬限制為20MHz進(jìn)行測試。
R&N @ AC90V/60Hz,No LoadR&N @ AC90V/60Hz,100% Load
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
4.3、保護(hù)功能:
以下涉及過流保護(hù)、短路保護(hù)的測試。
4.3.1過流保護(hù)
4.3.2 短路保護(hù):
功率計電流量程2.5A,開啟平均值模式測量。
4.4、系統(tǒng)延時時間測試:
TON_DELAY @ AC100V,100% LoadTON_DELAY @ AC240V,100% Load
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
VOVER_SHOOT @ AC100V,100% Load
VOVER_SHOOT @ AC240V,100% Load
4.5、動態(tài)測試:
注:輸出動態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為2.5A持續(xù)5ms/10ms,然后為0A持續(xù)5ms/10ms并持續(xù)循環(huán),上升/下降設(shè)置為5A/us。
AC100V/60Hz 5msAC240V/50Hz 5ms
AC100V/60Hz 10ms
AC240V/50Hz 10ms
4.6、老化溫度評估:
在40℃環(huán)境下,滿載輸出測試結(jié)果:單位℃
4.7、其它重要波形測試:
DRAIN端(紅色)、 CS端(淺藍(lán)色)波形圖:
AC90/60Hz,100% loadAC115/60Hz,100% load
AC230/50Hz,100% Load
AC264/50Hz,100% load
AC264/50Hz 啟動 mos 電壓應(yīng)力 566V
AC264/50Hz 同步整流電壓應(yīng)力 62V
4.8、EMI評估測試:
輸入:AC115V/60Hz&230V/50Hz;輸出負(fù)載:水泥電阻;
限值標(biāo)準(zhǔn)參考:EN55013、EN55022B。(輻射測試結(jié)果僅供參考)
AC115V/60Hz L 相AC115V/60Hz N 相
AC230V/50Hz L 相
AC230V/50Hz N 相
AC115V/60Hz 輻射
AC230V/50Hz 輻射
思睿達(dá)微電子是專注于ADC、DAC、PoE、DC/DC和醫(yī)用霧化芯片級解決方案的國家高新技術(shù)企業(yè),目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品,希望將啟臣在電源行業(yè)18年的積淀與堅持發(fā)揚(yáng)光大。思睿達(dá)同時也可以提供芯片級定制服務(wù),一“芯”為用戶的安全和可靠。
審核編輯 黃宇
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