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！
: i6 L- g0 o4 G9 E$ C
01、样机介绍
! v3 R5 E6 ?& k
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

9 w$ F# p' @+ J' s9 V6 Q5 bCR5259

8 t* w; ]+ M1 W- O' DCR5259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。
, A- @3 }% v9 b) i7 e* I
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
- F  a" o7 u/ M) O# r$ U  q. j
● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
● 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；
0 i8 v4 G; v) B2 p2 u) q* \● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；
) u% q: t9 y% R0 ^+ h● 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”
; {" F- T! O# d6 r● 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。
7 A" [, [( ?. h) y! [
基本应用
' a- b7 v# |3 L$ [4 X/ Q6 r
● 电源适配器
8 @/ A2 J6 r: O, _: O2 f( v● 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
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源
; |, q/ i+ f0 b! C- ]; o9 g
: j( e5 f/ N  h- u* l2 f引脚分布
2 Q7 U1 C2 r8 t
  B% W: O/ Y1 |9 P6 y% e8 T

  G& c- L9 v* `" M典型功率

% h% S4 x9 z& v  H+ P2 y( k- N

; b9 R8 E, E5 J" \! f1 R6 @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。
9 H9 y% P9 a% K+ D
) ^; f, M8 C4 A* v5 k! j9 P引脚描述
( ~. S, W2 t2 e

典型应用

- ]1 C7 q' v, J% a8 T

- b. V. U# q& G8 ~# i8 ^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。

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。

8 u7 O6 _5 ^0 d, M02、样机特性
# P, |& e* f! g
+ b5 r3 ]; S) {% D2 }7 o# e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。

* L, J$ T% @; {2 M$ Z* |9 p* P2.1、输入特性：

2.2、输出特性：
/ M- D3 n7 F" k

2.3、整机参数：
. S6 A: J4 H/ z) ]$ P% g6 }

2.4、保护功能测试：
! t3 s; \! M8 v5 ~

) i( `6 _  l. H! [2.5、工作环境：
- G# S3 ~- h7 F4 a- {

" U! d5 S% Q& G- Z# {2.6、测试仪器

03、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PCB 版图：
5 g4 T& f+ K2 F, d5 R# B
（1）原理图：

' {% a' o( \5 I+ V4 Z

（2）PCB 版图：

2 Y6 Y5 T1 ~  k, z8 j2 \

$ F9 x6 {5 S, s) x

/ _- X# _# C$ u

3.2、变压器绕制工艺：
) ^, p/ R9 N6 m) j, f% X. B$ @; N
（1）变压器电性及结构示意图：

（2）规格参数：

/ p1 O2 O, b$ D1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
' G+ h2 K# u- v+ u2）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 B/ F8 G/ Y+ a+ m: T! ?5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
7 i' n2 L1 X1 T6）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）)
) H4 U! L4 u: N3 ^- R( e7 ?7 ]8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9 A# [/ [0 U8 b9 F" y% `9）成品要求:浸凡立水

/ O) h2 Z; r3 Z! o(3)、变压器参数：

3.3、元器件清单：
" @7 H7 D1 P4 t; M
) ?0 |' l( ?2 r2 B0 T2 j6 z

7 R- u  c1 k/ e+ i6 M$ @04、性能测评
7 m6 x- b$ s; w( q* [  x
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。
! u+ b: g) X8 d. y
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。
2 V/ D* L0 I' E' F8 z& n9 e0 ^! u
1 D7 o- x* ^6 t- f表1 、无负载待机功耗(无假负载):
9 t6 o5 n* i5 ~

表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性

; ^3 `  [" V) ]6 n+ \. }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:
) A1 O5 M( C8 \2 V) K

# M' E: q+ x3 t* L: Z4.2、输出特性：
4 Y$ F. B/ \  S& @, C; R4 g
- h9 U( K6 _; J' v" S* |% Z. ^注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；

" s! W! N1 ?' y' N4.1.2、线性调整率和负载调整率：
$ O7 g) B  c$ P& S$ w/ s
表4 线性调整率和负载调整率:
' r+ v7 ?9 _; p; A

4.2.2、输出电压纹波：
6 A6 O/ n2 n  m2 u" G
" q: X9 z3 }& c) N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 E1 h; t8 M( `/ Q% A, ^
' x4 q2 L& ^, y* J表5 电压纹波测试

9 A2 o6 K1 |. O1 |: y  x纹波噪声波形图：

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

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

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

: R- j5 c5 B1 d# o- X

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

, U( d: b0 _0 P2 o2 Y9 W. K4.3、保护功能：
/ Q( L3 r, R/ G+ x' P& X
以下涉及过流保护、短路保护的测试。

' {$ Y+ _; |' s$ h4.3.1、过流保护：
) r6 D' v5 C) p* I- w# A

3 C- A& o$ B( W( R! x, `4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
& \& b7 T3 L/ P/ o

: r4 u# k. A+ V" L8 @( g" [4.4 动态测试：

8 d9 i) R3 _2 d2 ~/ L9 f3 ~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。

. z- u- v9 b$ e( n( Q

: o' u1 C) s# F- q$ _6 ^# ?3 b

AC90V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

" l$ R$ j7 R3 V6 g( K) }: R5 U. s

AC264V @ 10ms

8 w5 q; g; |# i1 ?4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。

# R/ l+ h. R) R- X! I

3 @# a4 \0 L/ A6 b1 b: J- J

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

7 x  j0 x8 J0 t* S

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

7 \5 S5 H! Z, P* r

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC100V，No Load

VOVER_SHORT @ AC240V，No Load

05、其它重要波形测试
/ D5 T9 c5 O( G) S
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

: _3 N" ]4 B, B2 p

AC90/60Hz，100% Load

3 X* g5 c2 P& {2 z) `+ A

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% load

2 Y1 ~5 {8 M, ]1 k$ ^

AC264/50Hz，100% load

; d8 [. P" x- b$ N

AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds

AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds

- b5 I" k  m# F06、温度测试

/ H! G: [3 r4 _$ V测试条件：40℃环境下满载测试。

07、EMI 评估测试

测试条件：
1 g, g! A& F7 n! s! v
输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻  输出低接大地
( t2 k# C7 f8 ~) R2 W7 W限值标准参考：EN55013、EN55022B
/ y4 p* Q1 x9 e% r) z8 [* z

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV

; y" g2 `5 J5 j# K3 d3 }  b$ w# 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

, I5 n! K0 _+ C: N

传导N 线测试PK+AV

' I/ b4 [4 F: E% A; ~" Z+ w

辐射测试PK+AV