隨著智能電子設備不斷發展和普及,人們的生活已經越來越離不開電子信息技術。為了保障這些設備能夠正常運行,電源適配器方案成為了不可或缺的要素之一。其中,基于思睿達主推的CR5268SM+CR85V25RS_12V2A 電源適配器方案受到青睞。這一方案以其高效、可靠的特性,引領著電源適配器技術的發展。作為一個優質的電源適配器方案,無論是面對各種電壓波動、過載、過熱等問題,該方案能夠保持穩定的輸出,其穩定性和耐用性得到了充分保證。這為用戶提供了可靠的電源供應,使得他們能夠安心使用各類電子設備。
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24W,恒壓12V輸出的工程樣機,控制IC采用了思睿達主推的CR5268SM。
CR5268SM_12V2A工程樣機示意圖
關于CR5268SM芯片
CR5268SM是一款采用內置高壓功率MOSFET,具有優化的圖騰驅動電路以及電流模式PWM控制器,適用于待機功耗<75mW的小功率AC/DC電源適配器、充電器電源。CR5268SM是一款高集成度、低待機功耗的CCM+PFM混合電流模式PWM控制開關。CR5268SM輕載時會降低頻率,最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR5268SM提供SOP-8L的封裝。
芯片特性
●CR5268SM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,內置斜坡補償電路;
●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;
●輸出接20AWG 1.5米,四點平均效率:>87.0%,滿足“COC_T2”能效要求;
●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;
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
關于CR85V25RS芯片芯片特性
●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200kHz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>87.0%,能夠滿足“能源之星V2.0 VI級能效”與歐洲COC_T2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。
樣機的變壓器,采用了EE22加寬磁芯(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。
3.1、電路原理圖及PCB版圖:
1)原理圖
(2)PCB版圖:
頂層布局
底層布局
底層布線
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 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:1.8mH±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 1Min9) 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(無假負載):
表2、輸出帶24AWG 1.5米線測試100%載下的輸入特性表3、輸出外接20AWG 1.5米線測試的效率特性:
表4、輸出板端測試的效率特性:
4.2、輸出特性:
注:以下數據均為外接20AWG 1.5米線測試;
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20AWG/1.5M線端測得,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,no load
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz, 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2A持續5ms/10ms,然后為0A持續5ms/10ms并持續循環,上升/下降設置為1A/uS。
AC90V @ 5ms
AC90V @ 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% Load
TON_DELAY @ AC240V 100% Load
THOLD_UP @ AC100V 100% Load
THOLD_UP @ 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% Load
AC115/60Hz,100% load
AC230/50Hz,100% load
AC264/50Hz,100% load
AC115/60Hz,100%load輸出二極管Vds
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。
07EMI評估測試
7.1、測試條件:
輸入:230VAC50Hz 輸出電流:2A 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
7.2 輸入:120VAC50Hz 輸出電流:2A 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
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