上篇文章,我們介紹了基于思睿達主推的CR3215H 輸出18V0.35A參考設計。本文,我們將給大家帶來基于思睿達主推的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,具有快速啟動功能,啟動時間更短。內部采用了多模式控制的效率均衡技術,用于減少芯片系統待機功耗和提升效率,同時采用了初級電感量補償技術和內部集成的輸出線電壓補償技術,保證了芯片在批量生產過程中 CC/CV 輸出精度,內置的全電壓功率自適應補償技術保證了系統在全電壓范圍(90V~264V)內輸出恒定的功率。可以工作在雙繞組和三繞組應用系統下,自供電功能保證芯片能夠在任何條件下正常工作, 極簡的外圍應用仍然能夠保證電源系統的穩定可靠工作。
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),FB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
● 原邊檢測拓撲結構,無需光耦和TL431
● 全電壓范圍內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
● 內置輸出線電壓補償功能
● 內置初級電感量偏差補償功能
● 內置全電壓功率自適應補償功能
● 內置過溫度保護功能
● 內置FB 開路和短路保護功能
● 內置前沿消隱,逐周期過流保護
● 高功率密度封裝,四引腳散熱
基本應用
●小功率電源適配器
●蜂窩電話充電器
●圣誕燈、LED驅動器
●替代線性調整器和RCC
典型應用
雙繞組應用電路三繞組應用電路
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標準;具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP自動恢復”等多種保護功能;由振蕩電路產生的頻率抖動,可以改善EMI特性。
樣機的變壓器,采用了EE13磁芯(PC40材質),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章節中有詳細說明。
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)原理圖:
(2)PCB 版圖:
3.2、變壓器繞制工藝:
(1)變壓器電性及結構示意圖:
(2)規格參數:
1)骨架:EE13 臥式(7PIN),Ae=17.1mm2;
2)材質:TDK PC40 或同等材質;
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
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(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:
3.3、元器件清單:
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,以下詳解了測試方法及結果。從測試結果來看,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:以下數據均為板端測試;
4.1.2 線性調整率和負載調整率:
表4 線性調整率和負載調整率:
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 loadFig2 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、動態測試:
注:輸出動態負載電流設置為0.9A 持續5ms/10ms,然后為0.1A 持續5ms/10ms并持續循環,上升/下降設置為3A/uS。
AC90V @ 5msAC90V @ 10ms
AC264V @ 5ms
AC264V @ 10ms
4.5、系統延時時間測試:
注:AC 端(綠色)、VO輸出端(藍色)波形圖。
TON_DELAY?@ AC100V,100% LoadTON_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% LoadAC115/60Hz,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;限值標準參考:EN55013、EN55022B。
傳導L 線測試 PK+AV傳導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;限值標準參考:EN55013、EN55022B。
傳導L 線測試 PK+AV傳導N 線測試PK+AV
輻射測試PK+AV
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。
審核編輯:符乾江
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