在当今高科技快速发展的时代,人们对于电子产品的需求越来越高。电源适配器作为电子设备的能量来源,其功效与质量对于用户的使用体验至关重要。而基于思睿达CR5268TP+CR85V15RSA 30W电源适配器方案的设计,正是针对用户需求和市场趋势进行了精心研发和优化,以满足用户对于高效、安全、可靠开关电源适配器方案的期望。
01
样机介绍
该测试报告是基于能适用于AC100~240V恒压12V输出的30W电源适配器样机,控制IC采用了思睿达主推的CR5268TP。
CR5268TP_12V2.5A工程样机示意图
样机PCBA尺寸为:67mm×44mm×25mm,具有较高功率密度。能效方面,AC264V输入典型待机功耗75mW,输出使用15mR同步整流,PCB端平均效率>89%,能够满足六级能效标准;低纹波,低噪声,符合相关EMI规定。
样机的变压器,采用了EE22加宽磁芯(PC40材质),变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。
关于CR5268TP
CR5268TP是CCM+PFM电流控制模式PWM控制器,是一款高集成度、低功耗的中等功率反激电源控制IC。CR5268TP轻载时会降低频率,最低频率22kHz可避免音频噪声。CR5268TP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。CR5268TP提供DIP-8L的封装。
芯片特性:
●CR5268TP是一款内置MOS,高能效CCM+PFM绿色节能PWM控制器;●内置软启动,减小MOSFET的应力,内置斜坡补偿电路;●固定65kHz开关频率,具有频率抖动功能,有良好的EMI特性,开关频率平滑变化,低噪声设计;●具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP,输出二极管短路保护”等自动恢复保护功能;DIP-8L封装四个引脚散热;●电路结构简单、较少的外围元器件,适用于AC/DC电源适配器。
基本应用:
●电源适配器 ●充电器 ●存储设备电源
典型应用
管脚排列:
管脚描述
关于CR85V15RSA
芯片特性:
●精简外围电路,应用简单的同步整流IC,用于CCM、DCM、QR模式;●具有自供电功能,设计方便可用于正端、负端应用;●D端85V耐压,用于输出5~12V以内的应用。
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(PCB END):
2.3、整机参数:
2.4、保护功能测试:
2.5、工作环境:
2.6、测试仪器:
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BOM:3.1.1 原理图:
3.1.2 元器件清单:
3.1.3 PCB布局&布线:
PCB顶层布局&布线
PCB底层布局&布线
注:L×W:67mm×44mm
3.2、变压器绕制工艺:
3.2.1 电路示意图:
3.2.2 规格参数:
1)骨架:EE22加厚加宽立式(5+2PIN),Ae=58mm²;2)材质:TDK PC40或同等材质;3)绝缘胶带:3M900或同等材质;4)初级绕组感量Lp:680uH±5%(测试条件:0.3V,10kHz);5)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz);6)耐压测试= 3KV 5mA 1Min;7)成品要求:浸凡立水;
3.2.3 变压器参数:
3.2.4 变压器结构示意图:
04
性能测评
本小节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:
本模板经过在不同的输入电压(从90V/60Hz到264V/50Hz)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 待机功耗表 2 输出100%负载下的输入特性
表 4 效率测试(PCB END)表 5 能效等级评估(PCB END)
4.2、输出特性:
4.2.1 线性调整率和负载调整率:(pcb end)
4.2.2 输出电压纹波:
注:纹波及噪声在PCB输出端用10cm导线,并联0.1uF/50V瓷片电容和10uF/50V电解电容,带宽限制为20MHz进行测试。
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、保护功能:
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
4.3.1过流保护
4.3.2 短路保护:
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
4.4、系统延时时间测试:
TON_DELAY @ AC100V,100% Load
TON_DELAY @ AC240V,100% Load
THOLD_UP @ AC100V,100% Load
THOLD_UP @ AC240V,100% Load
VOVER_SHOOT @ AC100V,100% Load
VOVER_SHOOT @ AC240V,100% Load
4.5、动态测试:
注:输出动态负载电流设置为2.5A持续5ms/10ms,然后为0A持续5ms/10ms并持续循环,上升/下降设置为5A/us。
AC100V/60Hz 5ms
AC240V/50Hz 5ms
AC100V/60Hz 10ms
AC240V/50Hz 10ms
4.6、老化温度评估:
在40℃环境下,满载输出测试结果:单位℃
4.7、其它重要波形测试:DRAIN端(红色)、 CS端(浅蓝色)波形图:
AC90/60Hz,100% load
AC115/60Hz,100% load
AC230/50Hz,100% Load
AC264/50Hz,100% load
AC264/50Hz 启动 mos 电压应力 566V
AC264/50Hz 同步整流电压应力 62V
4.8、EMI评估测试:
输入:AC115V/60Hz&230V/50Hz;输出负载:水泥电阻;
限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)
AC115V/60Hz L 相AC115V/60Hz N 相AC230V/50Hz L 相
AC230V/50Hz N 相AC115V/60Hz 辐射AC230V/50Hz 辐射
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