优异性能、避免环路不稳定！电源适配器方案应该是这样的

思睿达小妹妹

- `9 b$ k  L6 _/ f在上一篇文章中，我们介绍了基于公司主推的CR6347_5V1.5A充电器解决方案。接下来，我们给大家带来的是本公司24W电源适配器方案，它的控制IC采用了公司主推的CR5259。该方案平均效率>87.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2标准。就让小编带着大家一起来看看吧！
3 a" N6 a2 L. M$ b* A
7 ^8 i( L% R' N+ j01、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采用了本公司主推的CR5259。

CR5259_12V2A 工程样机示意图

: N5 _, D! d/ N  }, K' p- o* {5 QCR5259
  X4 f) J0 n4 L! K+ h0 q
CR5259是一款采用内置高压功率MOSFET，具有优化的图腾驱动电路以及电流模式PWM控制器，适用于待机功耗<75mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。CR5259在重载或中等负载时，工作在PWM模式，频率为65kHz。当负载逐渐减小时，振荡器的工作频率逐渐降低，最后稳定在22kHz左右。在空载和轻载时，电路采用间歇模式，有效的降低了待机功耗。

$ I3 a2 h3 V: n2 X芯片还集成了最大输出功率动态补偿模块，从而保证系统在全电压交流输入范围（90V~264V）内最大输出功率点恒定。CR5259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），过载保护（OLP），CS 引脚悬空保护，GATE 端箝位，前沿消隐等。

芯片特性

● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
# V9 F/ T, f: r2 J, I/ r2 c● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；
● 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”
  R1 H1 g$ L2 F2 P& q7 X) @8 V! X● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
9 u- w! m: [# H/ d● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于小功率AC/DC 电源适配器、充电器。

基本应用
. ^1 |/ A( ^% i: j8 t8 W
● 电源适配器
' ~% |  ]/ Y/ D6 X4 H● 开放式电源
& t$ Q5 O. `% W5 w● 数码相机和摄像机电源
● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源
' G$ d1 L6 f! s! P- M1 ]" F+ J
引脚分布

典型功率

3 [7 E3 ?+ G% R1 {) {

1、应用实际最大功率必须保证足够的DRAIN 散热面积，测试条件40℃环境温度。

引脚描述
/ A5 k! r3 R  ]2 ~

2 w* q9 Q8 k8 V* Z. A" k4 t  i: ^
典型应用

0 h. \6 ^* [& C' l( ?) y, L# ]该样机大小73.8mm×36.8mm，AC264V输入待机功耗<75mW，平均效率>87.0%，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；由振荡电路产生的频率抖动，可以改善EMI特性。

  w# o. U# F( J0 g  l& K+ n: a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。
% N5 `, G8 W% o9 O6 g
3 I  N/ o' l) y9 a, s! i02、样机特性

4 i+ T3 t! ^+ H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。
- q: |  _; A5 F: P4 P8 V
2.1、输入特性：

, l6 N# v3 [1 N; G4 Y2.2、输出特性：

  h) Q+ ?0 [' _2 ~1 y. P2.3、整机参数：
9 }: M# X$ N7 _+ B6 X

2.4、保护功能测试：
5 I; J4 `# T9 ]7 S) C

2 W" x6 K, v# i0 s2.5、工作环境：

3 U4 T& X  b4 V/ r8 _2.6、测试仪器

. S! |2 M& X& c/ P3 V" N4 O  y03、样机结构信息
( T* Q# n& |: V% E0 m. H+ ^6 d
1 W% Y& L8 t1 N7 h1 \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。
! F9 U' n8 |8 E$ z+ _8 z
3.1、电路原理图及PCB 版图：

（1）原理图：
5 A# E2 }8 {' I% W; k+ h/ u
( ~3 b) p8 c6 g/ S: w8 g9 x

  f, g' @7 K+ w7 c7 m（2）PCB 版图：

3.2、变压器绕制工艺：
& @0 J9 f# V8 G; |4 ~( j! L4 w( W
4 z' \2 P! Z2 p4 Q& z5 U' ?; i9 z, y（1）变压器电性及结构示意图：

（2）规格参数：
/ ]9 w4 s3 H6 m" X6 V
* P3 d; B; `2 r+ K3 P1）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
7 K5 D* C4 L% a& s5 H! ]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：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
3 N1 s: `* G/ [$ G7）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
5 w) t3 f5 r2 Q* g# ]9）成品要求:浸凡立水

(3)、变压器参数：
+ V) z0 B5 ]0 r2 V) p2 K1 l3 h+ Q" J

3.3、元器件清单：

, `4 ~1 a. J: l( p: ]. y9 T04、性能测评
& ~1 O% @0 C1 _% p: c/ ]
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：

) |* ]1 o- z0 x" P! t7 \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。
! |- ^1 v1 g# ]- J3 V
$ U# A7 j7 R  o2 E7 x( M表1 、无负载待机功耗(无假负载):

表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
' c5 Y# l/ K3 @0 m0 M

表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
2 G, k5 w6 a8 o" t1 Q

表4、输出板端测试的效率特性:

5 ?% O  M' T' j4 w+ B4.2、输出特性：
$ U& E& Z; W% i1 J9 B- K9 j
7 b- B% @5 R$ Z& s注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；

4.1.2、线性调整率和负载调整率：
& s/ M  h" t7 W) B
表4 线性调整率和负载调整率:
9 ^- l5 w' e5 z5 F4 j% X. d+ S

' X7 [  y" N, ^% _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。

表5 电压纹波测试
# j' M6 d+ b/ R8 r% j( @0 k% G

- i# A& N5 K+ V纹波噪声波形图：
" v9 y2 l- f/ o" y# ~1 L, [  F
( W& f8 Y) y) J- _5 I

Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load

1 y. X- K1 n$ Q; X

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

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

Fig4 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。
" _* c: [, G  \) @0 U  z" f
* f* ^7 v6 o! x4 |* _, L4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
4 T' x6 ?8 x. F6 L

4.4 动态测试：

注：输出动态负载电流设置为2A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为1A/uS。

! O. j4 Y0 W0 ]7 u7 V

% |$ y) |6 i9 L8 [% q

AC90V @ 5ms

. \& p$ U' I, z3 g6 F8 X5 n

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

AC264V @ 10ms

8 M) i" l  J6 B' I& [& t4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。

. n$ y. T: h: f) ~- B

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

: R7 g2 o6 Q* ~5 h

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

# ?! L% Y. L1 [

VOVER_SHORT @ AC100V，No Load

VOVER_SHORT @ AC240V，No Load

05、其它重要波形测试
6 q- ^( Q! f3 }2 x
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
! d$ R1 A; d% t6 q( Q

AC90/60Hz，100% Load

& ^- X: k, j9 a

AC115/60Hz，100% load

; i. w2 j! ?+ U& j9 A

AC230/50Hz，100% load

8 R' R* P% J) Y0 }5 ]

AC264/50Hz，100% load

0 G2 {! k% V& a# M& C

AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds

+ ~$ E6 `* x- Y/ J  w1 @

AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds

06、温度测试
/ }0 N2 y8 Y6 [9 _. n% F. N& B
% o/ ~1 r# }5 Z0 t- u! Q' _测试条件：40℃环境下满载测试。
6 A' S) @9 j0 V9 U. x& k& U

' q5 S8 i( F, J3 f07、EMI 评估测试

) b4 \" m; P7 J9 p  W5 Z* \测试条件：
' a3 S9 z" `2 m( Y0 E% s: [
输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻  输出低接大地
限值标准参考：EN55013、EN55022B

0 ]- ^5 L3 N8 j5 F

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV

, j1 X# e5 I, ^7 a. g& \输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻  输出低接大地
限值标准参考：EN55013、EN55022B

传导L 线测试PK+AV

0 i! K  M# B9 O

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV