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

  j  v. B& n- 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！
2 E7 d0 I0 a1 }9 w6 e
* u/ _2 P1 G2 i- M; |01、样机介绍
2 M5 f9 j# g3 S9 c- f
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。

% g( b  D; \, s, n4 Y

CR5259_12V2A 工程样机示意图

" C$ W" S. M$ z3 Q4 l( d; nCR5259

5 z0 ^- P! c3 b0 U6 [; z, ?2 o2 }1 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。

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。
* a( J2 z  o$ J4 W) S
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；
● 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”
/ l% F7 S0 |' q● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
6 K4 s* u+ U. ]4 g, t0 g6 e● 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。
+ H5 P4 G% H; N, }
" w" p4 ^4 p, B! M2 h" N+ L基本应用

● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
2 h; a& z3 `7 Z● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源
& G, g. A9 f% }
引脚分布
" ~" _( K5 L  z

- ~. j4 A0 T5 t7 ?2 ^/ h典型功率
' N. e* W$ ~$ A$ r# U1 Z* w; N6 Z
0 V8 J2 @+ ]$ z) R+ P

  F1 M; V' y! R9 N0 H% V1、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

: C2 h5 g4 |, N" w/ [
典型应用

& M* a1 Y; [0 d# G+ o

2 c2 H9 \) T" c5 v5 b- X0 d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。
! l4 S% j' u% K1 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。
) Y% K7 L! o/ `( B
02、样机特性
2 I5 O- y, L, {4 {  y# s) N
( P$ ^/ G! v3 ^: u" l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：

2.2、输出特性：

2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

9 n& [4 R. Q- g2.5、工作环境：

$ v4 p& c/ u6 R4 w& V7 z* u2.6、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。
( r' p* i* Q4 D2 h) E8 T3 }1 R
% C  C+ b; X3 s; D1 F" q( o& d& q3.1、电路原理图及PCB 版图：

) Q8 r' _& B6 t! `  x! h（1）原理图：
/ e4 _' W8 W" I7 u: O
2 ?2 z, \: V, s2 S* m, ~: T  K

5 Z+ b# @4 T0 w% |$ ?（2）PCB 版图：
* D' J: _' K; C8 T

, ~# Y1 o8 h) T# s- e* |+ R' T; [

3.2、变压器绕制工艺：
& Y; c8 r0 _/ {3 b& R
（1）变压器电性及结构示意图：

（2）规格参数：

% ?1 V* m% S% ]: _1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
8 L3 m) h& m8 {: r* h3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
( f! J+ c. ~/ g$ Z0 d4）次级: 三层绝缘线
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
# {- ^; h+ \& C+ u! {9 C& O) B6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
7 E7 V( r' A& m. K+ |3 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）)
( i: X6 Z9 j7 L# T+ t- z6 h8 r; k8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
* c9 X& @& r( ?4 P/ r$ {9）成品要求:浸凡立水
5 j5 a) d7 B4 F6 r
(3)、变压器参数：
: l; b6 u8 @6 N, V  T" ]) C. a6 a. H

$ c. f6 d6 U2 V" B/ f3.3、元器件清单：

) [' L0 K* n* m' Y$ o

5 I: L2 I: `& _4 ]/ {4 E( f7 |$ f04、性能测评
( A' [! u& C) }" B
& U! t! b' Y. t+ M* r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：

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。
( B5 L  b/ o) p, Y
' L2 Z5 J/ K, C; U+ A7 ?8 f* Q% D表1 、无负载待机功耗(无假负载):
  k+ y* G4 H/ ~

表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性

4 e! P2 \% Q7 J6 Z  I0 @8 m" W表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:

& m& v. b, p: h6 T" v4 C4 H% p表4、输出板端测试的效率特性:
$ C; M3 |  t; ?$ V! D7 t3 N: N& h

4.2、输出特性：
5 b- j$ o0 }/ x5 U8 k
注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；
- @2 Y8 t% Y% @$ e
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:

- y  c. M% t) }. r* @+ @8 l4.2.2、输出电压纹波：
; I, P: G3 U: D
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。

( K7 [) _) ^- a8 w# Q表5 电压纹波测试

纹波噪声波形图：
4 f- f, [4 p8 O% _' x5 G: O/ C0 n

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

1 M+ Q* e' ~' d/ V/ s  Y7 Y

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

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

  T! t2 z* K0 o! s  _

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

! {$ {0 N# @4 ^1 g! |) g) X4.3、保护功能：
& {; N7 i5 Z7 m6 Z; A6 k  I4 F
3 c8 \$ o1 _% q" t以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：
7 R$ `( t. G* x

4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

% h- r9 [# ?4 u, n: m8 g( x4.4 动态测试：
8 P( M0 c9 E  c: }6 N
& a/ P# M- B  r1 v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。
, ?. R' N# G4 _; p' i5 v! t
: K# B( c- c' S5 x

0 r, `0 t+ {3 G! h9 k

AC90V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

# ^; L+ Y7 h/ O* w

AC264V @ 10ms

% W0 p) l$ E. u2 P9 |. d* Z1 y7 I0 L9 a4.5、系统延时时间测试：
+ X7 J) g6 U4 s! L  T: D7 A
1 `: G1 W4 y/ f$ S注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。

+ N) c8 e) ^" W: D. A3 U! q& f

% z; i- Y6 n) u- W

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

+ A) d2 P2 w, u" L

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

: b2 V3 h0 z" m3 q0 N

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

+ v- m# ^2 c) A% K. M

VOVER_SHORT @ AC100V，No Load

VOVER_SHORT @ AC240V，No Load

4 c! {8 j" s! v$ }2 J& N05、其它重要波形测试
# \# `2 v$ t) g9 d+ m$ k$ F
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% load

' D8 t0 `, h& p1 |& y

AC264/50Hz，100% load

AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds

7 [% X3 S3 x. ?# E

AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds

06、温度测试
7 ^/ E+ F0 w( Y. f
# l& D* t! T+ ^/ M) D4 e测试条件：40℃环境下满载测试。

07、EMI 评估测试
/ k; p0 d8 W( g- U
测试条件：
1 o6 Z% t9 p) U) K
0 v( P3 p/ P- F8 n" X输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻  输出低接大地
$ C) ]+ D7 J0 K" v0 p3 p$ D限值标准参考：EN55013、EN55022B

传导L 线测试PK+AV

* F. o! Y  P- w

传导N 线测试PK+AV

3 z6 l& k/ }+ {* \/ E" |

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

6 H. D$ f4 I) r) D) l5 W! L& _7 p

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

2 N% ~7 x3 o$ ?

辐射测试PK+AV