释放"芯能力"，加速国产替代！这份电源适配器方案干货十足
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-11-10 18:41 编辑在我们之前的文章，我们给大家介绍过基于本公司主推的CR5218SF 10.5W充电器方案 。该方案AC90V满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗<75mW；典型输入电压时平均效率>82%。
接下来，我们将带的是另一个方案，该方案的样机是一款全电压实现12V1A输出的电源适配器，控制IC采用了本公司主推的CR5218SG。那么，这个方案有何不同呢？
1、样机介绍
该测试报告是基于能适用于宽输入电压范围且可恒压恒流输出的12W电源适配器样机，控制IC采用了本公司主推的CR5218SG。
CR5218SG_12V1A工程样机示意图
CR5218SG芯片
CR5218SG是一款高性能原边检测控制的PWM开关，具有快速启动功能，启动时间更短。CR5218SG内部采用了多模式控制的效率均衡技术，用于减少芯片系统待机功耗和提升效率，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。可以工作在双绕组和三绕组应用系统下，自供电功能保证芯片能够在任何条件下正常工作，极简的外围应用仍然能够保证电源系统的稳定可靠工作。
CR5218SG集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），软启，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），FB引脚开路和悬空保护，输出短路保护，前沿消隐等，使得芯片具有更高的可靠性。
芯片特性
● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和431
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
● 可编程CC/CV模式控制
● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● 高功率密度封装，四引脚散热
● SOP-8L绿色封装
基本应用
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
典型应用
双绕组应用电路
三绕组应用电路管脚排列
管脚描述
样机PCBA尺寸：53*35*19mm，是一款全电压实现12V1A输出的电源适配器。AC90V满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为53mW；同时效率能够满足最严格的“COC_V5_T2”能效标准；全电压可实现±5%的CC/CV输出精度。
整机（含套件外壳）可满足40℃环境温度满载温升测试要求。样机具良好的恒流输出效果；同时具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复”等多种保护功能。
样机的变压器，采用了EE16W加宽磁芯（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，具体测试方法在第4章节中有详细说明。
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电路、版图结构，变压器结构及工艺。
3.1 电路原理图及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&布线
PCB 底层布局&布线
3.2 变压器绕制工艺：
3.2.1 电路示意图：
3.2.2 规格参数：
1）骨架：EF1610加宽立式（5+5PIN）,Ae＝38mm²,槽宽5.5mm；
2）材质：TDK PC40或同等材质；
3）N1、N2：2UEW漆包线；N3：三层绝缘线；
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：1550uH±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：0.3V，10kHz)；
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min；
9）成品要求:浸凡立水；
3.2.3 变压器参数:
3.2.4 变压器结构示意图：
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100%负载下的输入特性
表3 效率测试（1.5M 24AWG Cable）
表4 效率测试（PCB END）
表5 能效等级评估（1.5M 24AWG Cable）
4.2 输出特性：
4.2.1 线性调整率和负载调整率: （1.5M 24AWG Cable）
4.2.2 输出恒流特性：
4.2.3 输出电压纹波：
注：纹波及噪声在1.5M 24AWG 处测试，测试端并联0.1uF/50V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/50Hz,No Load
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 过流保护及恒流特性
4.3.2 短路保护：
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
4.4 系统温升测试
本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为90V~264V，输出电流1A。
测试样机及配套外壳
温升测试：
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
VOVER_SHOOT @ AC100V，100% Load
VOVER_SHOOT @ AC240V，100% Load
4.6 动态测试：
注：输出动态负载电流设置为10%到90%，并持续循环，电流上升/下降率设置为0.25A/us。
AC90V/60Hz
AC264V/50Hz4.7 其它重要波形测试：
C 端（红色）、CS 端（浅蓝色）波形图：
AC90/60Hz，100% load
AC115/60Hz，100% load
AC230/50Hz，100% Load
AC264/50Hz，100% load
AC264/50Hz 输出肖特基
AC264/50Hz 输出短路C/CS
4.8 EMI 评估测试：
测试条件：
输入：AC115V/60Hz&230V/50Hz；
输出负载：水泥电阻；
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
AC115V/60Hz L 相
AC115V/60Hz N 相
AC230V/50Hz L 相
AC230V/50Hz N 相
AC115V/60Hz 辐射
AC230V/50Hz 辐射
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