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

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！
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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采用了本公司主推的CR5259。
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CR5259_12V2A 工程样机示意图

' K4 s  x  M. y& B3 {CR5259

7 m' h0 ^/ P) U) ^: C& `( I: TCR5259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。

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。
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芯片特性
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● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
6 R1 \- O: A8 H* L● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
  Z7 R2 @1 F6 g2 ^1 ?6 f● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
7 u) ?3 @+ k7 |4 u# k: h0 q, V2 j, T* P● 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”
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
● 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
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( o% t( ?$ s) ]$ o● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
● 电脑和服务器辅助电源
: i5 `5 A0 d$ O! w" |* }5 q8 T● 机顶盒电源
% q+ d& y) `0 g3 c9 h! e● 掌上电脑电源
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3 U$ v1 \6 `- O8 }, r. G, W9 n引脚分布

+ X  D/ P8 o$ E典型功率
0 P% m; I! W& `# e

. l9 f; u+ \8 L4 g7 |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。

# g* W; j- }4 r2 V' R8 J引脚描述

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典型应用

5 z) n* r/ f8 c# y$ o; ~

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。
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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。
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02、样机特性
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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 c0 j* K, o* d/ @+ v7 o2.1、输入特性：

2.2、输出特性：

2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：
% b3 i' |! m7 e1 e1 _1 |. j' d

2.5、工作环境：

; |# c( u5 y- ?# S  F* e$ n2.6、测试仪器
% x: d0 |  V# n1 K

03、样机结构信息

3 T, W. q% n; m$ v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。
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3.1、电路原理图及PCB 版图：
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（1）原理图：

8 S" v8 d" D9 E! j（2）PCB 版图：
2 P# S: n: C* c5 e

3.2、变压器绕制工艺：
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. r, K& {3 R, M6 \7 C0 V$ e（1）变压器电性及结构示意图：
, h3 t* \: A4 I; b" b; w! C

（2）规格参数：

2 C) N+ ^( W7 h1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
6 k( ~" n( N2 j% l2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
+ ~. J8 Q6 t: z! W# \; B) `& N4）次级: 三层绝缘线
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
, \6 i! V, ~, Q# ]& L7 Q9 `. a( ^  E6）初级绕组感量Lp：1.8mH±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
& a& f/ E+ B3 J. b$ \
& C' @" s4 A5 Y( v8 o0 D8 b(3)、变压器参数：

/ {1 e$ o1 f0 G( x  C4 }5 u1 C( Q3.3、元器件清单：

3 n- z* j8 j8 o9 Q6 D

) P5 |: }, _2 b8 V; m: w5 O% f% Z  k04、性能测评
& K, L. ~# H" Y; ~3 g* \
. h. |$ R( P  Y9 i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：
, O3 I" n; B2 n2 @* y3 t
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):
5 y3 R& V) T. P) a) g$ S

表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性

表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:

表4、输出板端测试的效率特性:

4.2、输出特性：

3 s, x4 K+ N" W# F& O5 k1 P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：

表4 线性调整率和负载调整率:
! O6 r; @4 r2 p- a1 j- _

4.2.2、输出电压纹波：
- j4 n7 }7 p: D0 z
- W8 b' M: u2 w1 J1 O9 }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。

- ?5 {  O' P! v! f2 C表5 电压纹波测试

纹波噪声波形图：

! P4 i; d5 P  \9 o+ m8 l

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

) @. D. d" K) z0 m) }) P. P

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

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

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

! u3 ?8 D: A1 d0 C, n' k4.3、保护功能：

以下涉及过流保护、短路保护的测试。
6 ]: P% h2 Q; u& b* ^3 X
; V2 ^! S- @3 l2 i4.3.1、过流保护：

3 E2 ?0 U( w# W0 U, O: T# V4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

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。

AC90V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

# {; v, J4 A7 B0 c& }, M

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：
% A# k8 N/ H2 Y2 K1 x1 Q+ C* m
. v( ^% |4 w9 z- N( Y+ j2 ?. o注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。
! C" C- m* ~! k4 @1 T
" y/ ^! r. G+ M4 C0 u1 M" O) G& J

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

6 v" }- W* |0 {

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

5 h8 n& }* ]7 }# S& P. R

VOVER_SHORT @ AC100V，No Load

  S  L3 X& B' c" w9 w& E# R3 ~

VOVER_SHORT @ AC240V，No Load

- f4 Z3 W4 @/ F; J05、其它重要波形测试

DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
0 f' k* B/ d+ k- A3 ~' ?

AC90/60Hz，100% Load

4 P9 p( h; D" p

AC115/60Hz，100% load

: N8 a$ w# O  e5 Z; r6 w

AC230/50Hz，100% load

. ?) M; l* S: q( f& I6 a

AC264/50Hz，100% load

AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds

AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds

06、温度测试

7 K/ t' k- h% P5 O1 e4 b测试条件：40℃环境下满载测试。

/ K) U, f! v, A9 L7 e5 c0 Z( v07、EMI 评估测试
9 _# i; b1 f0 A
测试条件：
! C  {0 Y4 p9 t- |5 M/ o) H
4 O; ~( M* x+ A. W7 o+ B( G- V5 |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

9 o- j6 h" [# g: C8 Y  o

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

* D6 ?) S8 g+ W5 R8 P

辐射测试PK+AV

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
3 w8 x  r2 p, ~
) x6 `- m3 U! J! Q- ^# S

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV