本文,我们将介绍下12W电源适配器方案,该方案是一款基于思睿达主推的CR5216SG设计的,全电压实现无Y电容12V1A输出的适配器。那么,它又有哪些特点呢? 1、样机介绍 该测试报告基于宽输入电压范围的输出为功率12W恒压输出的适配器样机,控制IC采用了思睿达主推的CR5216SG。 CR5216SG_12V1A 无Y 工程样机示意图 CR5216SG CR5216SG是一款应用于小功率AC / DC充电器和电源适配器的高性能离线式脉宽调制控制器。该芯片采用原边检测和调整的拓扑结构,因此在应用时无需TL431和光耦。芯片内置恒流/恒压两种控制方式。 在恒流控制时,最大输出电流和输出功率可以通过CS引脚的限流电阻RCS设定。在恒压控制时,内置恒压采样电路以及高精度的误差比较器基准电压保证了芯 片的高性能和高精度。此外,内置线损补偿电路保证了从空载到满载条件下输出电 压精度。芯片还具有极低的静态工作电流, 芯片待机功耗低于75mW。 CR5216SG针对各种情况设计了一系列完善的保护措施,包括逐周期峰值电流限 制、VDD 过压保护、FB 开路保护、输出 短路保护、前沿消隐、过温保护、电源钳 位和欠压锁定功能。在FB上拉电阻开路,FB下拉电阻短路,输出二极管开路或者短 路,变压器绕组短路,CS 引脚电阻开路等故障条件下都能有效保护,使得芯片具有更高的可靠性。 芯片特性 ●低启动电流 ●恒压精度可达±5%、恒流精度可达±5% ●全电压范围内高精度恒压和恒流输出 ●动态负载响应功能 ●可编程CC/CV模式控制 ●高能效QR控制模式 ●内置初级电感量偏差补偿功能 ●内置输出线电压补偿功功能 ●内置全电压功率自适应补偿功能 ●无音频噪音控制技术 ●VDD端过压、欠压保护功能 ●VDD端钳位电路 ●内置输出过压保护功能 ●内置FB开路、短路保护功能 ●内置输出二极管开路、短路保护功能 ●内置前沿消隐电路 ●逐周期电流限制 ●过载保护功能 ●过温保护功能 ●SOP-8L绿色封装 基本应用 ●小功率电源适配器 ●蜂窝电话充电器 ●圣诞灯、LED驱动器 ●替代线性调整器和RCC 典型应用 管脚排列 管脚描述 该样机是一款基于CR5216SG设计的,全电压实现无Y电容12V1A输出的适配器。AC90V满足启动时间的条件下,实现AC230V样机待机功耗<43mW;典型输入电压时平均效率>84.3%;能够满足最严格的能效标准“COC_T2”;全电压可实现±5%的CV输出精度。 样机尺寸:长宽高54*35*20mm,样机具有“软启动、OCP、SCP、OVP、FB开路/短路保护、OTP自动恢复、输出二极管开路/短路保护功能”等多种保护功能。 样机的变压器,采用了EE16加宽磁芯(PC40材质),变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。 2、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(Line 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: 3、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布线: PCB顶层布局 PCB底层走线 3.2、变压器绕制工艺: 3.2.1、变压器电路示意图及结构图: 3.2.2、规格参数: 1)骨架:EE16加宽立式(5+5PIN),Ae=38mm²; 2)材质:TDK PC40或同等材质; 3)N1、N2、N4、N5: 2UEW漆包线; 4)N3:三层绝缘线; 5)绝缘胶带:3M1298或同等材质; 6)初级绕组感量Lp:1.25mH±5%(测试条件:0.3V,10kHz); 7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.3V,10kHz)) 8)耐压测试=3KV 5mA 1Min 9)成品要求:浸凡立水 3.2.3、变压器参数: 4、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(输出含有假负载9.1KΩ) 表2、输出100%负载下的输入特性 表3、效率测试(PCB END) 表4、效率测试(输出24AWG 1.5M) 4.2、输出特性: 4.2.1、线性调整率和负载调整率(输出24AWG 1.5M): 4.2.2、输出电压纹波: 注:纹波及噪音在线端测试,同时PCB端并联0.1uF/50V的瓷片电容和10uF/50V电解电容,带宽限制为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 4.2.3、输出恒流特性: 4.3、保护功能: 注: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: 4.4、动态测试: 注:输出动态负载电流设置为1A持续5/10ms,然后为0A持续5/10ms并持续循环,上升/下降设置为3A/us。 AC90V @ 5ms AC90V @ 10ms AC264V @ 5ms AC264V @ 10ms 4.5、系统延时时间测试: 注:AC端(蓝色)、VO输出端(红色)波形图。 TON_DELAY@ AC100V,100% Load TON_DELAY@ AC240V,100% Load THOLD_UP@ AC100V,100% Load THOLD_UP@ AC240V,100% Load VOVER_SHOOT@ AC100V,No Load VOVER_SHOOT@ AC240V,No Load 4.6、其它重要波形测试: 注:DRAIN(蓝色)端、CS(红色)端波形图。 AC90/60Hz,100% Load AC115/60Hz,100% load AC230/50Hz,100% Load AC264/50Hz,100% load AC264/50Hz,Output Short AC264/50Hz 输出肖特基电压 4.7、系统温升测试
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