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

: d) e- L& r8 J" f/ [+ I& |
( X' W' k' |# v7 s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！

+ J+ E0 \( r9 j7 w. |01、样机介绍
% o$ p# O7 |/ N* b* l) ?: b0 a
9 M+ z5 A9 I7 {5 ]' e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。

) U2 Q) t( l( Z+ @; }3 W, `/ r

CR5259_12V2A 工程样机示意图

CR5259
  @; G$ Q; D3 V/ c$ D7 ~8 Z
& i- L' K( {3 D2 k) C+ LCR5259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。
9 q" m& q& M* `( q. S4 @' i- u
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。
2 k( I! V8 ^7 X; w
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；
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
% y/ H0 C: _" W2 O; @( e) B& U* w● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；
: c  Y% Z/ Q9 r! I● 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；
7 k- K) b8 r* M! s● 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。
5 P, a5 p- D2 J
7 _( C; }' K- u* {, b  M; O基本应用

● 电源适配器
● 开放式电源
6 K5 [$ N1 L4 \! e, W% R* A) p● 数码相机和摄像机电源
1 Q" h1 G5 r. B! }0 {7 M% M9 o● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源

引脚分布

& D3 L. A. h0 I典型功率
8 [6 n/ ?& v2 j/ F  x' [
" ?! t0 F' A8 d6 b7 ^; t+ _9 H& u

  J( a4 n# \& r' i& i" f# L1、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。

* b" y% ^9 |! P2 v) L' X/ @6 }引脚描述

# p( i3 F+ \% @$ k9 f
典型应用
! h4 T; K8 Q+ p: 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。

8 p0 @) F. v, `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。

02、样机特性
+ g2 N4 q( n" O$ G- D. N0 X
9 R. V- ~- a2 q: h3 _7 J; O5 t$ b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：

) t" U' p7 j7 ~( x! }0 g2.2、输出特性：

( Z# j; E+ ]' K+ N% @3 r7 G+ ~2.3、整机参数：
5 N7 v1 m" s& s7 }) A; O6 s

; F' E9 D2 n) @8 K7 s9 Z2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
6 f5 R. Q4 T4 r3 ]  V& v: T/ ?: S

" s5 k, ~6 i6 o" F- q  ?2.6、测试仪器

03、样机结构信息

/ {: ]; c; q" ?; h, d. \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。
- e5 y$ \5 X# S( W# e
3.1、电路原理图及PCB 版图：

（1）原理图：
: E8 T3 |% I9 H0 T1 [* z- O9 l

（2）PCB 版图：

9 H) S1 _$ @9 t2 {

3.2、变压器绕制工艺：

（1）变压器电性及结构示意图：

* M( T1 E9 h6 W% ]（2）规格参数：
4 N8 W& `( A/ U- G: D/ q
' z9 X  O* k: ~1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
8 @% T0 P; C1 ^& X+ d3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
4 @; J8 ?2 i7 Z6 R4）次级: 三层绝缘线
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
  ^% X4 G# g$ I% X& P# ^% J6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
+ |% g; `4 w/ v7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
0 m) S5 j0 L  ~) ~) n$ y  X6 o+ C8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 m" c6 ]0 C* @# t2 O( O; p9）成品要求:浸凡立水

1 B5 P7 L2 f5 D; X(3)、变压器参数：
4 B& h7 f& M; M9 b2 X; `; P) a

3.3、元器件清单：
2 W- Z/ {" m' \- b* W/ \/ C( M0 z
0 v. a, K/ |1 s

. E5 }6 f6 K+ g& ]  J04、性能测评
, E& c: o9 A1 T9 _
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。

' x7 k7 B& S5 a( ~& \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。

表1 、无负载待机功耗(无假负载):

" j; K4 M3 O: R" A: `( f1 a6 L表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
, W6 f) r4 L5 w

表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:

! |- x5 P1 ]; {- {表4、输出板端测试的效率特性:
- D. W! h5 u# T; r/ a' u2 I

4.2、输出特性：
8 ~' f3 U7 P0 P/ @2 s  b) g
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：
$ o. J' o7 \) ~; f3 l  e* x9 e
9 G0 J4 f# P2 f( C/ p" P+ [: a" O表4 线性调整率和负载调整率:

! V+ k4 S; X1 m4.2.2、输出电压纹波：
5 d6 f5 T- w/ E) C1 y( d5 M
4 }, K- u: F1 p9 p" t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

; ^9 g- u  W9 r6 f+ W$ j纹波噪声波形图：
& h+ A: W8 P# |5 A9 z
5 I4 M7 A2 Z  r3 q

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

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

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

5 Z0 g! D1 A* `) `. s( ~

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

$ q, Q+ l0 p8 e( i  O7 O( P4.3、保护功能：

以下涉及过流保护、短路保护的测试。
( `2 j. i, W7 Q7 J# U
/ k  t& X% k! [4.3.1、过流保护：
3 y' {3 Q8 I, X  G. I% F* s6 O( c3 W

, I! |' b2 {+ k7 v( m4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

4.4 动态测试：
# y! |; N# h3 l: l) V* t4 m
7 y4 c# n, a) l  O. h- ^, D" K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。

2 W5 n) B9 `# o: E; S) _* R. Z8 q8 o

AC90V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：
; U. U$ A7 W% e, r( J# s2 A  ?, N9 ^
* I$ u' A# U3 z9 {# f( `4 R注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。

0 Y: y4 v# {6 C: d6 N( c

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

& Y" D% c5 R' _

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

& N! X  N1 Y$ a8 V, V

VOVER_SHORT @ AC100V，No Load

# r$ t2 i# p. P* t- p# x

VOVER_SHORT @ AC240V，No Load

' x: P5 C% d: @9 S$ L05、其它重要波形测试

$ W1 f* N4 `; t( z& f9 Y3 \DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
2 w, K7 e  W8 G+ g  R

AC90/60Hz，100% Load

9 G6 [- n8 w9 h6 u

AC115/60Hz，100% load

% w+ a2 J' i% |) `

AC230/50Hz，100% load

AC264/50Hz，100% load

- Y. t. W+ n4 k; W2 P1 P0 i

AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds

( x) X3 S1 T( h' C% a0 b& 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。
6 Z) O) l* w7 L# a$ i

) F( K3 h9 Z" t% t! z07、EMI 评估测试
( a- U! [. s, s1 ?, g( A
6 c8 p1 n7 ?% l" B9 G' C测试条件：
$ C/ {9 m( W! p' m! }
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

传导L 线测试PK+AV

9 |* u" r* L. d

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV

* Q" \6 J; q7 P$ U- m. C, i5 f输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻  输出低接大地
5 n( ]7 X8 q: d- O1 K' F2 d) e* x' g限值标准参考：EN55013、EN55022B
" n1 k# e+ U9 d* D- O+ j1 b, W
- p+ g4 h9 q  A5 w4 ~6 V

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

! P% a% h' |* N/ W8 ~& V

辐射测试PK+AV