思睿達TT6889B+TT3013_60W SMPS工程樣機測試與demo演示

1、樣機介紹

該報告是基于能夠適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率60W，恒壓輸出的電源適配器樣機，PWM控制IC采用了思睿達公司的TT6889B，同步整流IC為TT3013。

TT6889B芯片特性

● SOT23-6 封裝的副邊PWM 反激功率開關(guān)；

● 內(nèi)置軟啟動，減小MOSFET 的應(yīng)力，斜坡補償電路；

● 65kHz 開關(guān)頻率，具有頻率抖動功能，使其具有良好的EMI 特性；

● 具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP 自動恢復(fù)等保護功能；

● 電路結(jié)構(gòu)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。

TT3013芯片特性

● 外置MOS SOP-8 封裝同步整流芯片，可工作于CCM、DCM 和QR 模式；

● 最高工作頻率400KHz，精簡外圍電路；

● 較低的工作電流和較高的系統(tǒng)效率滿足能效要求。

樣機PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全電壓實現(xiàn)12V5A輸出的電源適配器。

90VAC滿足啟動時間的條件下AC264V樣機待機功耗<64mW；全電壓輸入時平均效率>91.4%；輸出接16AWG1.5米線能夠滿足“COC_T2” 能效標準。

樣機具有良好的動態(tài)負載能力；同時具有“軟啟動、OCP、SCP、OVP、OTP自動恢復(fù)”等多種保護功能。

樣機的變壓器，采用了PQ2620磁芯（PC40材質(zhì)），變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細說明。

2、樣機特性

以下表格為工程樣機的主要特性。

2.1 輸入特性：

2.2 輸出特性(PCB END)：

2.3 整機參數(shù)：

2.4 保護功能測試：

2.5 工作環(huán)境：

2.6 測試儀器：

3、樣機結(jié)構(gòu)信息

本小節(jié)展示了工程樣機的電路、版圖結(jié)構(gòu)，變壓器結(jié)構(gòu)及工藝。

3.1 電路原理圖及BOM：

3.1.1 原理圖：

3.1.2 元器件清單：

3.1.3 PCB 布局&布線：

PCB 頂層布局

PCB 底層布局

PCB 底層布線

3.2 變壓器繞制工藝：

3.2.1 電路示意圖：

3.2.2 規(guī)格參數(shù)：

1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm2；

2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；3）初級、反饋: 2UEW 漆包線；次級: 三層絕緣線；

4）次級繞組從變壓器頂端進出線，磁芯接地；

5）絕緣膠帶:3M900 或同等材質(zhì)；

6）初級繞組感量Lp：0.55mH±5%（測試條件：0.3V，10kHz）；

7）漏感量LLK：要求控制在初級繞組的5%以內(nèi)(測試條件：0.3 V，10kHz）)；

8）耐壓測試= 3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3 變壓器參數(shù):

3.2.4 變壓器結(jié)構(gòu)圖：

4、性能測評

本小節(jié)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(jié)果。從測試結(jié)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：

本模板經(jīng)過在不同的輸入電壓(從90V/60Hz 到264V/50Hz)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 待機功耗

表2 輸出接1.5M 16AWG Cable100%負載下的輸入特性

表3 效率測試（1.5M 16AWG Cable）

表4 效率測試（PCB END）

表5 能效等級評估（1.5M 16AWG Cable）

4.2 輸出特性：

4.2.1 線性調(diào)整率和負載調(diào)整率: （ 1.5M 16AWG Cable ）

4.2.2 輸出電壓紋波：

注：紋波及噪聲在1.5M 16AWG 處測試，測試端并聯(lián)0.1uF/50V 的瓷片電容和10uF/50V 電解電容，帶寬限制為20MHz。

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

R&N @ AC264V/60Hz,No Load

R&N @ AC264V/60Hz,100% Load

4.3 保護功能：

以下涉及過流保護、短路保護的測試。

4.3.1 過流保護：

4.3.2 短路保護：

功率計電流量程2.0A,開啟平均值模式測量。

115V/60HZ 過壓保護VO=15V

230V/50HZ 過壓保護VO=15V

4.4 動態(tài)測試：

輸出動態(tài)負載電流設(shè)置為5A 持續(xù)5ms/10ms，然后為0A 持續(xù)5ms/10ms 并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為3A/us。(1.5M 16AWG Cable)

AC90V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.5 系統(tǒng)延時時間測試：

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.6 其它重要波形測試：

初級波形：MOS DRAIN（綠色）端、CS（藍色）

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

5、溫升測試

測試條件：帶外殼在40℃環(huán)溫下長時間帶載5A 老化。

6、EMI 評估測試

測試條件：輸入：AC115V-60HZ/230V-50Hz；輸出負載200W 2.4Ω大功率電阻；限值標準參考：EN55013、EN55022B。（輻射測試結(jié)果僅供參考）

AC115V/60Hz 傳導(dǎo)L 相

AC115V/60Hz 傳導(dǎo)N 相

AC230V/50Hz 傳導(dǎo)L 相

AC230V/50Hz 傳導(dǎo)N 相

AC115V/60Hz 輻射測試

AC230V/50Hz 輻射測試

多種方案，歡迎隨時交流溝通。思睿達聯(lián)系人：何工 18923426660，E-mail：manjie@threeda.com，歡迎來電咨詢，申請樣品。感謝！