01、樣機介紹
該測試報告是基于一個18W智能快速充電器,兼容高通Quick Charge3.0技術,并向下兼容5V快速充電器標準。可根據被充電設備USB信號調節5V/9V/12V輸出電壓。PWM功率開關采用了思睿達的TT5269SSK,同步整流芯片為思睿達的TT3016,協議芯片為其他家協議芯片。
樣機特性
●多電壓輸出,智能匹配移動設備,實現快速充電;
●低待機,高效率。全模式(5V/9V/12V)滿足快充能效標準;
●體積小(48mm*40mm*18mm),成本低;
●符合EMI標準,EN55022B&EN55013;
TT5269SSK 芯片特性
● TT5269SSK是采用內置650V高壓功率MOSFET,反激式PWM功率開關;
●內置軟啟動,減小MOSFET的應力,內置斜坡補償電路;
● 65kHz開關頻率,具有頻率抖動功能,使其具有良好的EMI特性;
●全電壓輸入范圍,低待機功耗<75mW;
●能效滿足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求
●具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP自動恢復等保護功能;
TT3016 芯片特性
●可工作于CCM,DCM 和QR 模式,外圍電路簡單;
●最高工作頻率可達200KHZ;
●內置RDS(ON) 為10mΩ60V 的N 溝道MOS;
AC230V輸入待機功耗66mW,平均效率>81.2%,滿足能效快充標準;全模式均滿足相關EMI測試規范。
TT5269SSK+TT3016_5V3A/9V2A/12V1.5A 工程樣機效率實測
該樣機方案在同類產品中成本低廉,同時體積大小僅為48mm*40mm*18mm。
TT5269SSK+TT3016_5V3A/9V2A/12V1.5A 工程樣機示意圖
TT3016 是SOP-8 封裝的一款結構簡單同步整流開關,可工作于CCM,DCM 和QR模式,最高工作頻率可達200KHZ,針對5V 輸出電源系統進行了專門的優化和設計,內置RDS(ON) 為10mΩ的N 溝道MOS,用來替換傳統的整流二極管,能有效的提升整機的效率并減少熱損耗,提高整機的穩定性和可靠性。
02、樣機特性
2.1 輸入特性
2.2 輸出特性
2.3 整機參數
2.4 保護功能測試
2.5 工作環境
2.6 測試儀器
03、樣機結構信息
本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構,變壓器結構及工藝。
(1)電源部分原理圖
(2)PD 協議部分原理圖
(3)電源部分PCB 版圖
頂層絲印
頂層布線
底層絲印
底層布線
(4)PD 協議部分PCB 版圖
頂層絲印
頂層布線
底層絲印
底層布線
(5)電源部分BOM 表
3.2 變壓器繞制工藝
(1)電路示意圖
(2)規格參數
1) 骨架:EE19W(5+5PIN),Ae=46mm2;
2) 材質:TDK PC40 或同等材質;
3) 初級、反饋、屏蔽: 2UEW 漆包線;次級: 三層絕緣線
4) 絕緣膠帶:3M1298 或同等材質
5) 初級繞組感量Lp:1mH±5%(測試條件:0.25V,1kHz);
6) 漏感量LLK:要求控制在初級繞組的5%以內(測試條件:0.25V,10kHz))
7) 耐壓測試= 3KV 5mA 1Min
8) 成品要求:浸凡立水
9)PIN6、PIN9、PIN10 拔除,PIN2 焊接后剪短。
10)磁芯用0.2 的鍍錫銅線接地,包絕緣膠帶。
(3)變壓器參數
(4)變壓器結構圖
04、性能測評
本小節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。通過在不同的輸入電壓(從AC90V 到AC264V),輸出電壓(5V/9V/12V))和不同負載條件下測試,得到待機功耗、效率及平均效率。
4.1 輸入特性
表4.1 待機功耗
表4.2 100%負載下的輸入特性
4.2 效率測試
輸入功率由功率計自動測量;輸出功率=板端電壓*測試電流。
表4.3 測試5V 輸出的效率特性
表4.4 測試9V 輸出的效率特性
表4.5 測試12V 輸出的效率特性
4.2 輸出特性
4.2.1 線性調整率和負載調整率
表4.6 5V 輸出的線性調整率和負載調整率(PCB 端測試)
表4.7 9V 輸出的線性調整率和負載調整率(PCB 端測試)
表4.8 12V 輸出的線性調整率和負載調整率(PCB 端測試)
4.2.2 輸出電壓紋波
注:紋波測試時探頭上并聯10uF/50V 電解電容和0.1uF/50V CBB 電容,示波器帶寬限制為20MHz。
表4.9 電壓紋波測試
4.3 保護功能
以下涉及過流保護、短路保護的測試。
5V 過流保護
9V 過流保護
12V 過流保護
短路保護
05、重要波形測試
5.1 MOS-變壓器應力:DRAIN 端、CS 端波形圖
綠色:DRAIN 端;藍色:CS 端
5.2 同步整流耐壓測試
5.3 溫升測試
本項測試評估成品樣機(含配套塑料外殼)在40℃環境溫度下長時間工作時關鍵器件的穩態溫度值。測試條件:輸入電壓分別為90V~264V。
5.4 啟動時間
綠色:交流輸入;藍色:直流5V 輸出
06、EMI 評估測試
6.1--- 5V 滿載測試(5V/3A)
6.2--- 9V 滿載測試(9V/2A)
關于思睿達微電子
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,目前同步推廣啟臣微全系列產品,希望將啟臣15年在電源行業這份積淀,這份堅持發揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務。
多種方案,歡迎隨時交流溝通。思睿達聯系人:何工 18923426660,E-mail:manjie@threeda.com,歡迎來電咨詢,申請樣品。感謝!
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