小体积高能效!24W电源适配器方案给你全方位的能量保障

描述

电源适配器,作为现代电子设备中不可或缺的一部分,发挥着至关重要的作用。它扮演着连接电源和设备之间的桥梁,将电源的电压和电流特性转化为设备所需的稳定电能。一个优秀的电源适配器方案应该具备高效能、稳定性、便携性、多功能和安全性等特点,可以满足用户的各种需求,避免了不必要的麻烦与困扰。本文介绍的是基于思睿达主推的CR6249TM+CR85V25RSA_12V2A电源适配器方案。

01、样机介绍

该测试报告是基于一个能适用于宽输入电压范围,输出功率24W,恒压输出的工程样机,控制IC采用了思睿达主推的CR6249TM、CR85V25RSA。

ADCADCCR6249TM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图

CR6249TM芯片

CR6249TM是一款高性能原边检测控制的PWM开关,待机功耗小于75mW。其内部采用了多模式控制的效率均衡技术,用于优化芯片系统待机功耗。QR控制模式提升效率,同时采用了初级电感量补偿技术和内部集成的输出线电压补偿技术,保证了芯片在批量生产过程中CC/CV输出精度,内置的全电压功率自适应补偿技术保证了系统在全电压范围(90V~264V)内输出恒定的功率。

CR6249TM集成了多种功能和保护特性,包括欠压锁定(UVLO),VDD过压保护(OVP),软启动,过温保护(OTP),逐周期电流限制(OCP),CS引脚悬空保护,输出短路保护,内置前沿消隐威廉希尔官方网站 ,输出整流二极管短路保护威廉希尔官方网站 ,输出过压保护威廉希尔官方网站 。而且内置所有PIN脚悬空保护功能,使得芯片具有更高的可靠性。

特性

● CR6249TM是采用内置650V高压功率MOSFET;

● 高能效QR控制模式,采用多模式控制的效率均衡技术;

● 输出接20AWG 1.5米,四点平均效率:>87.0%,满足“能源之星V2.0- VI 级能效” ;

● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP、输出二极管短路保护、内置所以PIN脚悬空保护等保护功能;

● 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;

● DIP-8L封装。

基本应用

● 小功率电源适配器

● 蜂窝电话充电器

● 数码电源充电器

● 电脑和服务器辅助电源

● 替代线性调整器和RCC

典型应用

ADC

引脚分布

ADC

引脚描述

ADC

CR85V25RSA芯片

CR85V25RSA是一款采用内置85V功率MOSFET,具有CCM&QR&DCM模式下工作的同步整流IC。适用于输出2.1A电流以内的应用。

特性

● 支持CCM&QR&DCM工作模式;

● 内置85V 功率MOS管;

● 可自供电,支持正端/负端应用;

● 精确的外围威廉希尔官方网站 ;

● VCC欠压保护;

● 最大支持150kHz工作频率。

该样机大小73.8mm×36.8mm,AC264V输入待机功耗<77mW,平均效率>87.38%,能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2标准;具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP自动恢复”等多种保护功能;由振荡威廉希尔官方网站 产生的频率抖动,可以改善EMI特性。

样机的变压器,采用了EE22加宽磁芯(PC40材质),变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。

02、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:

ADC

2.2、输出特性:

ADC

2.3、整机参数:

ADC

2.4、保护功能测试:

ADC

2.5、工作环境:

ADC

2.6、测试仪器

ADC

03、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PCB版图:

(1)原理图:

ADC

(2)PCB版图:

ADCADCADC

3.2、变压器绕制工艺:

(1)变压器电性及结构示意图:

ADC

(2)规格参数:

1)骨架:EE22 立式加宽(7PIN),Ae=58.2mm²;

2)材质:TDK PC40 或同等材质;

3)初级、反馈:2UEW 漆包线

4)次级:三层绝缘线

5)绝缘胶带:3M1298或同等材质

6)初级绕组感量Lp:0.65mH±5%(测试条件:0.25V,1kHz);

7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件:0.25V,10kHz))

8)耐压测试=3KV 5mA 1Min

9)成品要求:浸凡立水

(3)变压器参数:

ADC

3.3、元器件清单:

ADC

04、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90VAC到264VAC)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、无负载待机功耗(无假负载):

ADC

表2、输出带20AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性:

ADC

表3、输出外接20AWG 1.5米线测试的效率特性:

ADC

4.2、输出特性:

注:以下数据均为外接20AWG 1.5米线测试;

4.2.1、线性调整率和负载调整率:

ADC

4.2.2、输出电压纹波:

注:纹波及噪音在20AWG/1.5M线端测得,在此线端并联10uF/50V电解电容和 0.1uF/50V CBB电容,示波器带宽限制为20MHz。

ADC

纹波噪声波形图:

ADCFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load

ADCFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load

ADCFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load

ADCFig4 R&N @ AC264V/50Hz,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:

ADC

4.3.2、短路保护:

功率计限流电流为2.5A

ADC

4.4、动态测试:

注:输出动态负载电流设置为1.8A持续5ms/10ms,然后为0.2A持续5ms/10ms并持续循环,上升/下降设置为3A/uS。

ADCADCAC90V @ 5ms

ADCAC90V @ 10ms

ADCAC264V @ 5ms

ADCAC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试:

注:AC端(绿色)、VO输出端(蓝色)波形图。

ADCADCTON_DELAY @ AC100V,100% Load

ADCTON_DELAY @ AC240V,100% Load

ADCTHOLD_UP @ AC100V,100% Load

ADCTHOLD_UP @ AC240V,100% Load

ADCVOVER_SHORT @ AC100V,No Load

ADCVOVER_SHORT @ AC240V,No Load

05、其它重要波形测试

DRAIN(绿)端、CS(蓝色)端波形图:

ADCAC90/60Hz,100% Load

ADCAC115/60Hz,100% load

ADCAC230/50Hz,100% load

ADCAC264/50Hz,100% load

ADCAC90/60Hz,100%load 输出 CR85V25RSA Vds

ADCAC264/50Hz,100%load 输出 CR85V25RSA Vds

06、温度测试

测试条件:40℃环境下满载测试。

ADC

07、EMI评估测试

测试条件:

输入:230VAC50Hz 输出电流:2A 负载类型:电阻.

限值标准参考:EN55013、EN55022B

ADC传导L 线测试PK+AV

ADC传导N 线测试PK+AV

ADC辐射测试PK+AV

测试条件:

输入:110VAC50Hz 输出电流:2A 负载类型:电阻.

限值标准参考:EN55013、EN55022B

ADC传导L 线测试PK+AV

ADC传导N 线测试PK+AV

ADC辐射测试PK+AV

关于思睿达微电子

思睿达微电子是专注于ADC、DAC、PoE、DC/DC和医用雾化芯片级解决方案的国家高新技术企业,目前同步推广启臣微全系列产品,希望将启臣在电源行业18年的积淀与坚持发扬光大。思睿达同时也可以提供芯片级定制服务,一“芯”为用户的安全和可靠。

审核编辑 黄宇

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