今天小編給大家帶來的是一份思睿達5W USB電源適配器解決方案。該方案是一款基于CR52177SC設計的，全電壓實現5V1A輸出的USB電源充電器。設計緊湊，體積小，成本低，效率高，性能好。滿足當前最嚴格的能效標準，包括DoE VI，CoC V5 Tier2。話不多說，我們開始正文，小伙伴們趕緊收藏哦！

1、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，恒壓恒流輸出的USB 電源適配器樣機，控制IC采用了思睿達主推的CR52177SC。

CR52177SC_5V1A工程樣機示意圖

CR52177SC

CR52177SC是一款外圍應用電路極度簡化的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。CR52177SC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。

CR52177SC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。

芯片特性

●CR52177SC為內置850V BJT的原邊檢測PWM功率開關；

●低待機功耗和快速啟動，無啟動電阻；

●無CS 電阻和VDD自供電；

●具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP自動恢復”等保護功能；

●原邊反饋，無需光耦和TL431,可調式線損補償；

●無需FB下偏電阻；

●電路結構簡單、較少的外圍元器件。

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

管腳排列

管腳描述

樣機特性：

●高效率，小體積，良好的EMI特性；

●滿足當前最嚴格的能效標準，包括DoE VI，CoC V5 Tier2；

●具線損補償，恒壓/恒流模式；

●全球通用電壓設計。

該樣機是一款基于CR52177SC設計的，全電壓實現5V1A輸出的USB電源充電器。設計緊湊，體積小，成本低，效率高，性能好。PCBA尺寸僅為：33*29*17mm；樣機在AC90V滿足啟動時間的條件下，實現AC264V待機功耗<64mW；典型平均效率75%；能夠滿足最嚴格的能效標準“COC_T2”；全電壓可實現±3%的CC/CV輸出精度；具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP自動恢復”等多種保護功能。

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。

2、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(PCB END)：

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：

3、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。

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

PCB底層布局&布線

3.2、變壓器繞制工藝：

3.2.1、電路示意圖：

3.2.2、規格參數：

1）骨架：EE13（5+5PIN）,Ae＝17.1mm2；

2）磁芯材質：TDK PC40或同等材質；

3）N1、N2、N3：2UEW 漆包線；N4：三層絕緣線，出線加黑/白特氟龍套管（A 白/B 黑）

4）絕緣膠帶：3M900或同等材質；

5）磁芯中柱開氣隙，初級感量Lp：2000uH±5%（測試條件：0.3V，10kHz）；

6）漏感量LLK：要求控制在初級繞組的5%以內(測試條件：0.3V，10kHz）)；

7）耐壓測試=3KV 5mA 1Min

8）成品要求:真空含浸3.2.3、變壓器參數:

3.2.4、變壓器結構圖：

4、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90V/60Hz到264V/50Hz)和不同負載條件下測試，得到待機功耗、效率及平均效率。

表1 待機功耗

表2 輸出100%負載下的輸入特性

表3 效率測試（PCB END）

表4 效率測試（USB END）

表5 能效等級評估（PCB END）

4.2、輸出特性：

4.2.1、線性調整率和負載調整率:

4.2.2、輸出恒流特性：

4.2.3、輸出電壓紋波&噪聲：

注：紋波及噪聲在USB端測試，同時測試端口并聯0.1uF/50V的瓷片電容和10uF/50V 電解電容，帶寬限制為20MHz。

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

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：

4.4、溫升測試：

40攝氏度恒溫箱滿載極限溫升測試

被測樣機加裝專用塑料外殼后，至于密閉塑料容器內，測試樣機IC,變壓器，肖特基二極管溫度。以下溫度為平衡后的溫度。

4.5、動態測試：

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 5ms

AC90V 10ms

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.6、系統延時時間測試：

TON_DELAY@ AC100V，100% Load

TON_DELAY@ AC240V，100% Load

THOLD_UP@ AC100V，100% Load

THOLD_UP@ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形測試：

AC264V/50Hz，100% Load, DRAIN端 592V

AC264V/50Hz，100% load, 肖特基 32.2V

5、EMI評估測試

測試條件：

輸入：AC115V/230V；

輸出負載：5Ω/50W；

限值標準參考：EN55013、EN55022B。（輻射測試結果僅供參考）

AC115V 傳導L 相

AC115V 傳導N 相

AC230V 傳導L 相

AC230V 傳導N 相

AC115V 輻射測試

AC230V 輻射測試

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