在我們之前的文章中,介紹了基于思睿達主推的CR5149TJ_18W電源適配器方案。該方案全90VAC滿足啟動時間的條件下,實現AC264V樣機待機功耗僅為70mW;全電壓輸入時平均效率>86%。
接下來,將要介紹的是另一個電源適配器方案,控制IC采用了思睿達主推的CR5159TN 和 CR85V25RS,輸出功率為27W。該方案與之前的方案又有何不同呢?我們往下看。
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27W 方案,輸出9V3A 的工程樣機,控制IC 采用了思睿達主推的CR5159TN 和CR85V25RS。
CR5159TN+CR85V25RS 工程樣機示意圖
CR5159TN
CR5159TN是一款采用內置高壓功率MOSFET的高集成度、低待機功耗CCM+PFM混合電流模式PWM控制開關。CR5159TN輕載時會降低頻率,最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR5159TN提供了完整的保護功能,如OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等。軟啟動功能可以減少系統啟動時MOSFET的應力,前沿消隱時間簡化了系統應用。通過頻率抖動和軟驅動電路的設計,降低開關噪聲,簡化了EMI設計。CR5159TN提供DIP-8L的封裝。
特性
● CR5159TN 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;
● 內置同步斜坡補償電路,消除次諧波振蕩;
● 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,待機功耗:< 75mW;
● 具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP 自動恢復等保護功能;
● 電路結構簡單、較少的外圍元器件,適用于小功率AC / DC 電源適配器、充電器;
● CR5159TN 還提供VDD 電壓從8.5V 至36.5V 更寬的工作范圍。
基本應用
●電源適配器
●充電器
●存儲設備電源
典型應用
管腳排列
管腳描述
CR85V25RS
芯片特性:
● 支持CCM&QR&DCM 工作模式;
● 內置85V 功率MOS 管;
● 可自供電,支持正端/負端應用;
● 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<75mW,平均效率>87.3%,能夠滿足“能源之星V2.0 VI 級能效”與歐洲COCT2 標準;具有“OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO ”等多種保護功能;軟啟動功能可以減少系統啟動時MOSFET的應力,前沿消隱時間簡化了系統應用。通過頻率抖動和軟驅動電路的設計,降低開關噪聲,簡化了EMI 設計,CR5159TN 還提供VDD 電壓從8.5V 至36.5V 更寬的工作范圍。
樣機的變壓器,采用了EE22加寬磁芯(PC95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:EE22 立式加寬(7PIN),Ae=58.2mm2;
2)材質:TDK PC95 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:1.5mH±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
樣機性能主要是針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:
本樣機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
表2、輸出PCB 板端測試100%載下的輸入特性
表3、輸出板端測試的效率特性:
4.2、輸出特性:
注:以下數據均為板端測試:
4.2.1 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、輸出電壓紋波及噪音:
注:紋波及噪音在輸出板端測得,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@ AC90V/60Hz,9V3A no load
Fig2 R&N@ AC90V/60Hz,9V3A 100% load
Fig3 R&N@ AC264V/50Hz,9V3Ano load
Fig4 R&N@ AC264V/50Hz,9V3A 100% load
4.3、保護功能:
以下測試過流保護、短路保護功能。
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10%持續5ms/10ms,然后為90%持續5ms/10ms并持續循環,上升/下降設置為3A/uS。
Fig5 AC90V/60Hz,5ms 9V3A
Fig6 AC264V/50Hz,5ms 9V3A
Fig7 AC90V/60Hz,10ms 9V3A
Fig8 AC264V/50Hz,10ms 9V3A
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% 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,9V3A 100% Load
AC115/60Hz,9V3A 100% load
AC230/50Hz,9V3A 100% load
AC264/50Hz,9V3A 100% load
AC90/60Hz,9V3A 100%load 輸出Vds
AC264/50Hz,9V3A 100%load 輸出Vds
06、溫度測試
測試條件:40℃環境下滿載測試。
07、EMI 評估測試
7.1 測試條件:
輸入:230VAC50Hz
輸出:9V3A
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
7.2
輸入:110VAC50Hz
輸出:9V3A
負載類型:電阻輸出低接大地,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 黃昊宇
-
芯片
+關注
關注
455文章
50714瀏覽量
423158 -
充電器
+關注
關注
100文章
4126瀏覽量
114877 -
電源適配器
+關注
關注
14文章
662瀏覽量
43110
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論