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

0 L9 }- {0 S8 {1 m5 `: l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！

01、样机介绍

2 p- D* j% w0 T  U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

CR5259

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。

$ Y7 j1 |9 ~+ j) s$ K. C" q6 D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。

% `, s, b& b: i2 I/ G0 B芯片特性

● 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；
- J3 n! p. z; T● 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；
/ q3 o. n+ Z1 _2 Y' c● 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”
7 M9 x- w9 ]8 c+ Q) {* K● 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。

8 ?/ J/ D  n' J( e$ N/ b1 N5 r基本应用
$ f' T5 R2 f* a' M0 n. ?8 @
● 电源适配器
: U5 y# P" X2 W( t8 G, {; p& a● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
, ^$ O0 ~9 P1 J● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源
: n; S$ ~# U8 m1 w# ?5 @0 c
引脚分布
$ t. ~5 o6 [' E* G

+ E# [+ t2 K9 E0 m$ F7 x典型功率

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
9 P3 p4 P/ O/ {0 h' K
3 W4 f. o% b5 D$ o% B

- i2 `1 [+ ~2 H+ |1 `! V" z
典型应用

( f2 d5 b8 }1 e0 b/ l0 n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。
5 o" e* N* O) @$ W1 J, z
$ m" R6 N" m/ J; `- p1 o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。
3 M8 _" Z2 X9 O/ v- F, ?, V
02、样机特性

0 m* u  H7 ?) R- Z" a/ |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：
+ ?# O- i0 N7 F$ S7 q

; J) [& F, J  \5 \1 v# e& U6 _6 e1 |2.2、输出特性：
; e  l$ U: g: G% @* ]) g9 {. p  |

5 P1 F* u2 Y) H- e2 ?2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

8 b* V; {2 L' E# K2.5、工作环境：
/ P& p! i' E/ s" B6 g2 |, F. s

2.6、测试仪器

03、样机结构信息
- p: |  t4 u; b" T; I8 |/ u
# E- v( C0 w$ n- Q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。
! {7 z' v7 _3 b" I, B; n" `
3.1、电路原理图及PCB 版图：
. Z- Z) O3 q3 l8 q1 ?7 Y9 M
8 ^- j' T4 j. T/ R" j1 M. p（1）原理图：

（2）PCB 版图：
- g; k1 f3 W( S: n% j2 z' P+ Q; f3 r

; `' }9 d% V: K& S( R! \! S

1 F/ ]: F; b% y

% {1 O: n  s2 `- M# u5 a; Y3.2、变压器绕制工艺：
( O' _/ b1 e; w7 w7 b. {
（1）变压器电性及结构示意图：
" ^3 ~0 y% P4 H. d

（2）规格参数：
, m* }" r/ R, \
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
+ R- c! w+ ~; ~4 M4 C/ Z2）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
  e2 @  _% H3 w# T6 u% P: o- D5）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）；
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
" x, Y, g- i7 f
/ o5 x; P4 f  n7 H(3)、变压器参数：

3.3、元器件清单：

" g% w  ~! @5 ?8 _. b8 L) {

04、性能测评
& ]9 n; G7 X$ F. L( ]3 A) M- N7 f
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* U% l# r  I. a4.1、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。
$ R# ~- @4 Y, e! P4 N
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
1 H: l4 I) M7 A' A, d

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 X9 ?9 s% M) f! \( q) c9 z注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；

# u0 Q% z( r( ]" [" }4.1.2、线性调整率和负载调整率：
0 _" a2 |7 D) @2 I# Q; ]
表4 线性调整率和负载调整率:

( E  X0 Q( Q7 ]# ?4.2.2、输出电压纹波：

$ \6 _' v+ b& w3 \. r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。

) k3 @: v! A$ R  j表5 电压纹波测试
& q4 I% W4 F) o; z% Z

" p% R/ Z; K! w; b0 e纹波噪声波形图：

# F$ `1 ?8 v7 |9 D& O

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

; I0 \- U  c8 [+ t: R0 i

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：
, A" \  [/ n: h6 E0 w# |
% G1 f6 n* ^" X以下涉及过流保护、短路保护的测试。

7 O, A3 Y8 P6 P8 c1 U) }: e4.3.1、过流保护：
$ }4 H4 J1 Q4 m

7 A" ?% f7 H5 M) J4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

4.4 动态测试：
; n; g) y6 g+ k( p
% @2 o7 V- }  ~3 X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

) l6 U: Z: y7 G6 y5 J4 K6 `

AC264V @ 10ms

& B5 D) A, f. v! C4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。
0 U5 w& V' {7 j( z

+ E9 `1 |! Y! D

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

- I9 |% w. l0 t

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

, j0 r, V6 W+ D6 e( O( O/ H2 j, r

VOVER_SHORT @ AC100V，No Load

" u  `+ X. ^1 |+ c

VOVER_SHORT @ AC240V，No Load

05、其它重要波形测试
( @& }' U" V- f9 q" `' U
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

# r$ ]7 D  K$ e& K% f  B) N

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% load

AC264/50Hz，100% load

AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds

% q: ?& j5 s% L" s, s

AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds

06、温度测试

测试条件：40℃环境下满载测试。
( r; r# `  s, }8 Q5 T: A% Q

07、EMI 评估测试

6 j9 O: k0 k; E  q3 b7 |: m测试条件：
  N. F' {1 _2 P  C* B0 B
输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻  输出低接大地
; A5 q% ]% I1 P限值标准参考：EN55013、EN55022B
1 e) D9 E. M! t' }2 ]$ r/ J

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV

% G: T2 J" x2 R0 \- M% D1 ~输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻  输出低接大地
1 ]- N2 P9 Y" G5 ?5 `" B% T, P- ^3 B限值标准参考：EN55013、EN55022B
  y+ N3 w1 ~4 ?" W
8 E6 f- W5 ]( A* \% ]

传导L 线测试PK+AV

5 g5 x( A9 }9 B  k9 ~

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV