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                400萬+工程師在用

                400萬+工程師在用

                高可靠性和穩定性的24W電源適配器方案 降低開關噪聲簡化EMI設計

                思睿達小妹妹

                描述

                  本文將為大家帶來的是思睿達24瓦適配器解決方案,該方案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成都啟臣微的CR5169SK,先睹為快。

                  產品概述

                  CR5169SK

                  CR5169SK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。CR5169SK輕載時會降低頻率,最低頻率22kHz,可避免音頻噪聲。CR5169SK提供了完整的保護功能,如OCP、OTP、 VDD_OVP、UVLO 等。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,CR5169SK還提供VDD 電壓從8.5V至36.5V更寬的工作范圍。CR5169SK提供SOP-8L的封裝。

                  基本應用

                  AC/DC適配器

                  PD電源適配器

                  充電器

                  存儲設備電源

                  典型應用

                  

                  注意:PCB布板時需留有DRAIN到CS的電容位置。

                  管腳排列

                  

                  管腳描述

                  

                  CR5169SK芯片特性:

                  ● CR5169SK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“能源之星V2.0-VI級能效” ;

                  ● 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;

                  ● CR5169SK還提供VDD 電壓從8.5V至36.5V更寬的工作范圍。

                  CR85V25RS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150kHz工作頻率。

                  以下為思睿達主推的成都啟臣微的CR5169SK+CR85V25RS_12V2A SMPS 工程樣機測試報告。

                  測試報告

                  1、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成都啟臣微的CR5169SK。

                  CR5169SK_12V2A 工程樣機示意圖CR5169SK_12V2A 工程樣機示意圖

                  CR5169SK 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。CR5169SK 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。CR5169SK 輕載時會降低頻率,最低頻率22kHz 可避免音頻噪聲。

                  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COCT2 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,CR5169SK 還提供VDD 電壓從8.5V 至36.5V 更寬的工作范圍。

                  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。

                  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:

                  

                  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

                  

                  3、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:

                 ?。?)原理圖:

                  

                 ?。?)PCB 版圖:

                  

                  

                  

                  3.2 變壓器繞制工藝:

                 ?。?)變壓器電性及結構示意圖:

                  

                 ?。?)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 1Min

                  9)成品要求:浸凡立水

                 ?。?)變壓器參數:

                  

                  3.3 元器件清單:

                  

                  4、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 loadFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load

                  Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% loadFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load

                  Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no loadFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load

                  Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% loadFig4 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:

                  

                  4.4 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 @ 5msAC90V @ 5msAC90V @ 10msAC90V @ 10ms

                  AC264V @ 5msAC264V @ 5ms

                  AC264V @ 10msAC264V @ 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% LoadTON_DELAY @ AC100V,100% Load

                  TON_DELAY @ AC240V,100% LoadTON_DELAY @ AC240V,100% Load

                  TON_DELAY @ AC100V,100% LoadTON_DELAY @ AC100V,100% Load

                  TON_DELAY @ AC240V,100% LoadTON_DELAY @ AC240V,100% Load

                  VOVER_SHORT @ AC100V,No LoadVOVER_SHORT @ AC100V,No Load

                  VOVER_SHORT @ AC240V,No LoadVOVER_SHORT @ AC240V,No Load

                  5、其它重要波形測試:

                  DRAIN(綠)端、CS(藍色)端波形圖:

                  AC90/60Hz,100% LoadAC90/60Hz,100% Load

                  AC115/60Hz,100% loadAC115/60Hz,100% load

                  AC230/50Hz,100% loadAC230/50Hz,100% load

                  AC264/50Hz,100% loadAC264/50Hz,100% load

                  AC115/60Hz,100%load 輸出二極管VdsAC115/60Hz,100%load 輸出二極管Vds

                  AC264/50Hz,100%load 輸出二極管VdsAC264/50Hz,100%load 輸出二極管Vds

                  6、溫度測試:

                  測試條件:40℃環境下滿載測試。

                  

                  7、EMI 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L 線測試PK+AV

                  傳導N 線測試PK+AV傳導N 線測試PK+AV

                  輻射測試PK+AV輻射測試PK+AV

                  7.2 輸入:110VAC50Hz 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L 線測試PK+AV

                  傳導N 線測試PK+AV傳導N 線測試PK+AV

                  輻射測試PK+AV輻射測試PK+AV

                  關于思睿達微電子

                  

                  思睿達是專注于ADC、DAC、PoE和DC/DC 芯片級解決方案的高科技企業,目前同步推廣啟臣微全系列產品,希望將啟臣15年在電源行業這份積淀,這份堅持發揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務。

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

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                評論(2)
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                zhou2013 2天前
                0 回復
                可以發到我這2065746683@qq.com,謝謝 收起回復
                jf_59762345 09-11
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