思睿达TT6889B+TT3013_60W SMPS工程样机测试与demo演示

1、样机介绍

 

该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率60W，恒压输出的电源适配器样机，PWM控制IC采用了思睿达公司的TT6889B，同步整流IC为TT3013。

 

TT6889B芯片特性

 

● SOT23-6 封装的副边PWM 反激功率开关；

● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，斜坡补偿威廉希尔官方网站 ；

● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；

● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；

● 威廉希尔官方网站 结构简单、较少的外围元器件，适用于小功率AC/DC 电源适配器、充电器。

 

TT3013芯片特性

 

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

● 最高工作频率400KHz，精简外围威廉希尔官方网站 ；

● 较低的工作电流和较高的系统效率满足能效要求。

 

样机PCBA尺寸：107*45*28mm，是一款全电压实现12V5A输出的电源适配器。

 

90VAC满足启动时间的条件下AC264V样机待机功耗<64mW；全电压输入时平均效率>91.4%；输出接16AWG1.5米线能够满足“COC_T2” 能效标准。

 

样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。

 

样机的变压器，采用了PQ2620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。

 

2.1 输入特性：

2.2 输出特性(PCB 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威廉希尔官方网站 、版图结构，变压器结构及工艺。

 

3.1 威廉希尔官方网站 原理图及BOM：

 

3.1.1 原理图：

3.1.2 元器件清单：

3.1.3 PCB 布局&布线：

PCB 顶层布局

PCB 底层布局

PCB 底层布线

3.2 变压器绕制工艺：

 

3.2.1 威廉希尔官方网站 示意图：

3.2.2 规格参数：

 

1）骨架：PQ2620 磁芯（5+5PIN）,Ae＝119mm²；

2）材质：TDK PC40 或同等材质；3）初级、反馈: 2UEW 漆包线；次级: 三层绝缘线；

4）次级绕组从变压器顶端进出线，磁芯接地；

5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；

6）初级绕组感量Lp：0.55mH±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：0.3 V，10kHz）)；

8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水；

 

3.2.3 变压器参数:

3.2.4 变压器结构图：

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

表2 输出接1.5M 16AWG Cable100%负载下的输入特性

表3 效率测试（1.5M 16AWG Cable）

表4 效率测试（PCB END）

表5 能效等级评估（1.5M 16AWG Cable）

4.2 输出特性：

 

4.2.1 线性调整率和负载调整率: （ 1.5M 16AWG Cable ）

4.2.2 输出电压纹波：

注：纹波及噪声在1.5M 16AWG 处测试，测试端并联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/60Hz,No Load

 

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

4.3 保护功能：

 

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：

 

功率计电流量程2.0A,开启平均值模式测量。

 

115V/60HZ 过压保护VO=15V

230V/50HZ 过压保护VO=15V

4.4 动态测试：

 

输出动态负载电流设置为5A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为3A/us。(1.5M 16AWG Cable)

AC90V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.5 系统延时时间测试：

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

 

4.6 其它重要波形测试：

 

初级波形：MOS DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）

 

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、温升测试

 

测试条件：带外壳在40℃环温下长时间带载5A 老化。

6、EMI 评估测试

 

测试条件：输入：AC115V-60HZ/230V-50Hz；输出负载200W 2.4Ω大功率电阻；限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）

AC115V/60Hz 传导L 相

AC115V/60Hz 传导N 相

AC230V/50Hz 传导L 相

AC230V/50Hz 传导N 相

AC115V/60Hz 辐射测试

AC230V/50Hz 辐射测试

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