小體積高能效！24W電源適配器方案給你全方位的能量保障

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)，可以滿足用戶的各種需求，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電流以內(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

4）次級(jí)：三層絕緣線

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%以內(nèi)(測(cè)試條件：0.25V，10kHz）)

8）耐壓測(cè)試=3KV 5mA 1Min

9）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，能夠滿足大部分客戶的要求。

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米線測(cè)試100%載下的輸入特性：

表3、輸出外接20AWG 1.5米線測(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米線測(cè)試；

4.2.1、線性調(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線端測(cè)得，在此線端并聯(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 Load

05、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 Vds

06、溫度測(cè)試

測(cè)試條件：40℃環(huán)境下滿載測(cè)試。

07、EMI評(píng)估測(cè)試

測(cè)試條件：

輸入：230VAC50Hz 輸出電流：2A 負(fù)載類型：電阻.

限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B

傳導(dǎo)L 線測(cè)試PK+AV

傳導(dǎo)N 線測(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)載類型：電阻.

限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B

傳導(dǎo)L 線測(cè)試PK+AV

傳導(dǎo)N 線測(cè)試PK+AV

輻射測(cè)試PK+AV

關(guān)于思睿達(dá)微電子

思睿達(dá)微電子是專注于ADC、DAC、PoE、DC/DC和醫(yī)用霧化芯片級(jí)解決方案的國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)，目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品，希望將啟臣在電源行業(yè)18年的積淀與堅(jiān)持發(fā)揚(yáng)光大。思睿達(dá)同時(shí)也可以提供芯片級(jí)定制服務(wù)，一“芯”為用戶的安全和可靠。

審核編輯 黃宇