概述
之前我们介绍了基于思睿达主推CR5149TJ的18W电源适配器解决方案。在本文,我们将介绍基于思睿达主推的CR5159TN+CR85V25RS_27W电源适配器方案。
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样机介绍
该测试报告是基于一个能适用于宽输入电压范围,输出功率27W方案,输出9V3A 的工程样机,控制IC采用了思睿达主推的CR5159TN和CR85V25RS。 CR5159TN+CR85V25RS 工程样机示意图CR5159TN
CR5159TN是一款采用内置高压功率MOSFET的高集成度、低待机功耗CCM+PFM混合电流模式PWM控制开关。CR5159TN轻载时会降低频率,最低频率22kHz可避免音频噪声。CR5159TN提供了完整的保护功能,如OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等。软启动功能可以减少系统启动时MOSFET的应力,前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计,降低开关噪声,简化了EMI设计。CR5159TN提供DIP-8L的封装。 CR5159TN 芯片特性: ● CR5159TN是采用内置650V 高压功率MOSFET,反激式PWM 功率开关;● 较低的启动电流 (大约3μA)● 满足六级能效标准● 内置软启动,减小MOSFET 的应力;● 内置同步斜坡补偿电路,消除次谐波振荡;● 65kHz 开关频率,具有频率抖动功能,使其具有良好的EMI 特性;● 轻载降低工作频率● 全电压输入范围,待机功耗:< 75mW;● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能;● 电路结构简单、较少的外围元器件,适用于小功率AC/DC 电源适配器、充电器;● CR5159TN还提供VDD电压从8.5V至36.5V更宽的工作范围。● 内置前沿消隐电路● 逐周期过流保护 典型应用 管脚排列 管脚描述CR85V25RS芯片特性:
● 支持CCM&QR&DCM 工作模式;● 内置85V 功率MOS 管;● 可自供电,支持正端/负端应用;● 精确的外围电路;● VCC欠压保护;● 最大支持150kHz 工作频率。 该样机大小73.8mm×36.8mm,AC264V输入待机功耗<75mW,平均效率>87.3%,能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2标准;具有“OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO ”等多种保护功能;软启动功能可以减少系统启动时MOSFET的应力,前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计,降低开关噪声,简化了EMI设计,CR5159TN还提供VDD电压从8.5V至36.5V更宽的工作范围。 样机的变压器,采用了EE22加宽磁芯(PC95材质),变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。02
样机特性
以下表格为工程样机的主要特性,具体测试方法在第4章节中有详细说明。 2.1、输入特性: 2.2、输出特性:03
样机结构信息
本小节展示了工程样机的电路、版图结构,变压器结构及工艺。 3.1、电路原理图及PCB 版图: (1)原理图: (2)PCB 版图: 3.2、变压器绕制工艺: (1)变压器电性及结构示意图: (2)规格参数: 1)骨架:EE22 立式加宽(7PIN),Ae=58.2mm²;2)材质:TDK PC95 或同等材质;3)初级、反馈: 2UEW 漆包线4)次级: 三层绝缘线5)绝缘胶带:3M1298 或同等材质6)初级绕组感量Lp:1.5mH±5%(测试条件:0.25V,1kHz);7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.25V,10kHz))8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min9)成品要求:浸凡立水 (3)、变压器参数: 3.3、元器件清单:04
性能测评
样机性能主要是针对工程样机的输入部分、输出部分、各种保护以及一些时序进行了测试,以下详解了测试方法及结果。从测试结果来看,以下各项测试均合格,能够满足大部分客户的要求。 4.1、输入特性: 本样机经过在不同的输入电压(从90VAC 到264VAC)和不同负载条件(空载和满载)下测试,得到待机功耗、效率及平均效率。 表1 、无负载待机功耗 表2、输出PCB 板端测试100%载下的输入特性 表3、输出板端测试的效率特性: 4.2、输出特性: 注:以下数据均为板端测试: 4.2.1、线性调整率和负载调整率: 表4、线性调整率和负载调整率 4.2.2、输出电压纹波及噪音: 注:纹波及噪音在输出板端测得,在此线端并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容,示波器带宽限制为20MHz。 表5、电压纹波测试: 纹波噪声波形图: Fig1:R&N@ AC90V/60Hz,9V3A no load Fig2:R&N@ AC90V/60Hz,9V3A 100% load05
其它重要波形测试:
DRAIN(绿)端、CS(蓝色)端波形图: 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 输出Vds AC264/50Hz,9V3A 100%load 输出Vds06
温度测试
测试条件:40℃环境下满载测试。07
EMI 评估测试
7.1、测试条件: 输入:230VAC50Hz;输出:9V3A;负载类型:电阻,限值标准参考:EN55013、EN55022B 传导L 线测试PK+AV 传导N 线测试PK+AV 辐射测试PK+AV 7.2 输入:110VAC50Hz;输出:9V3A;负载类型:电阻;输出低接大地,限值标准参考:EN55013、EN55022B 传导L 线测试PK+AV 传导N 线测试PK+AV 辐射测试PK+AV
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