電源適配器,作為現(xiàn)代電子設(shè)備中不可或缺的一部分,發(fā)揮著至關(guān)重要的作用。它扮演著連接電源和設(shè)備之間的橋梁,將電源的電壓和電流特性轉(zhuǎn)化為設(shè)備所需的穩(wěn)定電能。一個(gè)優(yōu)秀的電源適配器方案應(yīng)該具備高效能、穩(wěn)定性、便攜性、多功能和安全性等特點(diǎn),可以滿(mǎn)足用戶(hù)的各種需求,避免了不必要的麻煩與困擾。本文介紹的是基于思睿達(dá)主推的CR6249TM+CR85V25RSA_12V2A電源適配器方案。
01樣機(jī)介紹
該測(cè)試報(bào)告是基于一個(gè)能適用于寬輸入電壓范圍,輸出功率24W,恒壓輸出的工程樣機(jī),控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR6249TM、CR85V25RSA。
CR6249TM+CR85V25RSA_12V2A工程樣機(jī)示意圖
CR6249TM芯片
CR6249TM是一款高性能原邊檢測(cè)控制的PWM開(kāi)關(guān),待機(jī)功耗小于75mW。其內(nèi)部采用了多模式控制的效率均衡技術(shù),用于優(yōu)化芯片系統(tǒng)待機(jī)功耗。QR控制模式提升效率,同時(shí)采用了初級(jí)電感量補(bǔ)償技術(shù)和內(nèi)部集成的輸出線(xiàn)電壓補(bǔ)償技術(shù),保證了芯片在批量生產(chǎn)過(guò)程中CC/CV輸出精度,內(nèi)置的全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)保證了系統(tǒng)在全電壓范圍(90V~264V)內(nèi)輸出恒定的功率。CR6249TM集成了多種功能和保護(hù)特性,包括欠壓鎖定(UVLO),VDD過(guò)壓保護(hù)(OVP),軟啟動(dòng),過(guò)溫保護(hù)(OTP),逐周期電流限制(OCP),CS引腳懸空保護(hù),輸出短路保護(hù),內(nèi)置前沿消隱電路,輸出整流二極管短路保護(hù)電路,輸出過(guò)壓保護(hù)電路。而且內(nèi)置所有PIN腳懸空保護(hù)功能,使得芯片具有更高的可靠性。
特性
●CR6249TM是采用內(nèi)置650V高壓功率MOSFET;●高能效QR控制模式,采用多模式控制的效率均衡技術(shù);●輸出接20AWG 1.5米,四點(diǎn)平均效率:>87.0%,滿(mǎn)足“能源之星V2.0- VI 級(jí)能效” ;●具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP、OVP、輸出二極管短路保護(hù)、內(nèi)置所以PIN腳懸空保護(hù)等保護(hù)功能;●電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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;●DIP-8L封裝。
基本應(yīng)用
●小功率電源適配器●蜂窩電話(huà)充電器●數(shù)碼電源充電器●電腦和服務(wù)器輔助電源●替代線(xiàn)性調(diào)整器和RCC
典型應(yīng)用

引腳分布

引腳描述

CR85V25RSA芯片
CR85V25RSA是一款采用內(nèi)置85V功率MOSFET,具有CCM&QR&DCM模式下工作的同步整流IC。適用于輸出2.1A電流以?xún)?nèi)的應(yīng)用。
特性
●支持CCM&QR&DCM工作模式;●內(nèi)置85V 功率MOS管;●可自供電,支持正端/負(fù)端應(yīng)用;●精確的外圍電路;●VCC欠壓保護(hù);●最大支持150kHz工作頻率。
該樣機(jī)大小73.8mm×36.8mm,AC264V輸入待機(jī)功耗<77mW,平均效率>87.38%,能夠滿(mǎn)足“能源之星V2.0 VI級(jí)能效”與歐洲COCT2標(biāo)準(zhǔn);具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP、OVP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能;由振蕩電路產(chǎn)生的頻率抖動(dòng),可以改善EMI特性。樣機(jī)的變壓器,采用了EE22加寬磁芯(PC40材質(zhì)),變壓器繞制工藝部分,請(qǐng)見(jiàn)后文詳細(xì)說(shuō)明。02樣機(jī)特性
以下表格為工程樣機(jī)的主要特性,具體測(cè)試方法在第4章節(jié)中有詳細(xì)說(shuō)明。2.1、輸入特性:
2.2、輸出特性:
2.3、整機(jī)參數(shù):
2.4、保護(hù)功能測(cè)試:
2.5、工作環(huán)境:
2.6、測(cè)試儀器
03樣機(jī)結(jié)構(gòu)信息
本小節(jié)展示了工程樣機(jī)的電路、版圖結(jié)構(gòu),變壓器結(jié)構(gòu)及工藝。
3.1、電路原理圖及PCB版圖:
(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(jié)構(gòu)示意圖:
(2)規(guī)格參數(shù):
1)骨架:EE22 立式加寬(7PIN),Ae=58.2mm2;2)材質(zhì):TDK PC40 或同等材質(zhì);3)初級(jí)、反饋:2UEW 漆包線(xiàn)4)次級(jí):三層絕緣線(xiàn)5)絕緣膠帶:3M1298或同等材質(zhì)6)初級(jí)繞組感量Lp:0.65mH±5%(測(cè)試條件:0.25V,1kHz);7)漏感量LLK:要求控制在初級(jí)繞組的5%以?xún)?nèi)(測(cè)試條件:0.25V,10kHz))8)耐壓測(cè)試=3KV 5mA 1Min9)成品要求:浸凡立水
(3)變壓器參數(shù):
3.3、元器件清單:
04性能測(cè)評(píng)
本小節(jié)對(duì)工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時(shí)序進(jìn)行了測(cè)試,以下詳解了測(cè)試方法及結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看,以下各項(xiàng)測(cè)試均合格,能夠滿(mǎn)足大部分客戶(hù)的要求。
4.1、輸入特性:
本模板經(jīng)過(guò)在不同的輸入電壓(從90VAC到264VAC)和不同負(fù)載條件(空載和滿(mǎn)載)下測(cè)試,得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。表1、無(wú)負(fù)載待機(jī)功耗(無(wú)假負(fù)載):
表2、輸出帶20AWG 1.5米線(xiàn)測(cè)試100%載下的輸入特性:
表3、輸出外接20AWG 1.5米線(xiàn)測(cè)試的效率特性:
4.2、輸出特性:
注:以下數(shù)據(jù)均為外接20AWG 1.5米線(xiàn)測(cè)試;
4.2.1、線(xiàn)性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率:
4.2.2、輸出電壓紋波:
注:紋波及噪音在20AWG/1.5M線(xiàn)端測(cè)得,在此線(xiàn)端并聯(lián)10uF/50V電解電容和 0.1uF/50V CBB電容,示波器帶寬限制為20MHz。
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(hù)功能:
以下涉及過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。
4.3.1、過(guò)流保護(hù):
4.3.2、短路保護(hù):
功率計(jì)限流電流為2.5A
4.4、動(dòng)態(tài)測(cè)試:
注:輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為1.8A持續(xù)5ms/10ms,然后為0.2A持續(xù)5ms/10ms并持續(xù)循環(huán),上升/下降設(shè)置為3A/uS。
AC90V @ 5ms
AC90V @ 10ms
AC264V @ 5ms
AC264V @ 10ms
4.5、系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試:
注:AC端(綠色)、VO輸出端(藍(lán)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 Load05其它重要波形測(cè)試
DRAIN(綠)端、CS(藍(lán)色)端波形圖:
AC90/60Hz,100% Load
AC115/60Hz,100% load
AC230/50Hz,100% load
AC264/50Hz,100% load
AC90/60Hz,100%load 輸出 CR85V25RSA Vds
AC264/50Hz,100%load 輸出 CR85V25RSA Vds06溫度測(cè)試
測(cè)試條件:40℃環(huán)境下滿(mǎn)載測(cè)試。
07EMI評(píng)估測(cè)試
測(cè)試條件:輸入:230VAC50Hz 輸出電流:2A 負(fù)載類(lèi)型:電阻.限值標(biāo)準(zhǔn)參考:EN55013、EN55022B
傳導(dǎo)L 線(xiàn)測(cè)試PK+AV
傳導(dǎo)N 線(xiàn)測(cè)試PK+AV
輻射測(cè)試PK+AV
測(cè)試條件:輸入:110VAC50Hz 輸出電流:2A 負(fù)載類(lèi)型:電阻.限值標(biāo)準(zhǔn)參考:EN55013、EN55022B
傳導(dǎo)L 線(xiàn)測(cè)試PK+AV
傳導(dǎo)N 線(xiàn)測(cè)試PK+AV
輻射測(cè)試PK+AV
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