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

' }2 ]! i( ^& X0 Q
" H, E: [/ [9 i  O  Z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。
8 |4 W( W$ ~: i) s3 u1 U6 A

CR5259_12V2A 工程样机示意图

* c# x2 L9 i% N# u; F: RCR5259
' l+ q; r  K% e8 x. P* i4 R) B
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。
6 ]7 D% i4 a1 e6 V+ [& h/ j9 _
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。

( v" F* a* h9 I芯片特性
9 J% O' \' b: ^! |' D# L) t
% p7 x: v! B( Z● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
2 R, g- a. i% q- g● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
- ]- ^% `7 Y. Z2 i● 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；
# U3 W- x, K4 t. t● 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。

" `* Q0 b, `/ k$ L基本应用
; D) f* F; {, _" h) R
● 电源适配器
, `9 s$ f9 U7 m0 v5 g# Z● 开放式电源
% g% N+ l7 C! @# T● 数码相机和摄像机电源
6 s! q7 G' q. L& \! ?● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源
/ T$ C8 ]( {7 K
" s& y5 D% F0 H) r1 y引脚分布

# G0 b2 _, Y/ z: \典型功率
8 n( A7 J% J0 d: m! l$ a1 ?8 ?

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。
) o; a+ s* ]1 Z/ Y; M
引脚描述
! c+ [3 V) m% f$ A! R
5 q, m( W4 j: N3 ]. O: A7 b! N' v

典型应用

8 q4 Z( j# }" _$ @. 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。

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。
+ N! d. B3 g  A+ H8 N3 W
02、样机特性
- i- ]: {3 i8 I4 s
) C3 v* h2 a; [% W, s+ u) F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。

9 j5 i7 C* `$ h2.1、输入特性：

2.2、输出特性：

2.3、整机参数：

& l6 P/ z: I/ k+ q! a2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：

9 Q/ U# g- y- l% M9 y* K4 d  s2.6、测试仪器
4 s3 X% ^. {. X# f- @% L; _5 c

) v8 M: ^8 ~0 R; h$ z; }03、样机结构信息
3 }- ?0 N2 x7 Q  z$ h# V
7 W" \0 t8 F5 `& k- f0 p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。
# p3 |5 l+ r7 S2 u; h
# T# R; q  c( z3.1、电路原理图及PCB 版图：
7 c9 h) I4 p: ?
5 J- u( R/ S5 ?0 h（1）原理图：
( S- {7 o  e* e0 `* k# K
9 G" R6 g/ ?+ K0 b2 _

% W! g+ G9 T# G$ l. n( {（2）PCB 版图：
+ n5 a1 A9 |3 ^/ k* K, Y6 E
+ ~! U  b! \9 Z# o; U* Q4 M

/ D# i" B! g/ d# o

3.2、变压器绕制工艺：

/ W1 k! Y7 u# k9 n: s1 z7 ]. G+ w（1）变压器电性及结构示意图：

（2）规格参数：
( V$ U3 b3 ~) N' Z; H
) {9 K. v. w3 ~9 m9 l; w1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
, G4 l' Q+ V9 _2 ^7 C  U% Z8 Q2）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
3 u3 U( O* r" F% C$ o5 R( f; L5）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）；
' Y2 ?, r+ `4 p+ _0 M7）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 L8 p* ~2 U" |2 C1 ?8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 N& u! d+ u4 M9）成品要求:浸凡立水
$ q2 @2 A2 h5 d) M& _+ y* y
9 [. o: R* V; q3 x3 Q(3)、变压器参数：

3.3、元器件清单：

) g$ H$ W1 _! K; C6 L

$ c2 o- t! h( f: x% r# v' e+ V04、性能测评
2 h; y4 y8 _) V' Z! m7 A. o* g( C
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：
4 I0 Q2 d4 q! y, ^! V; j
- `" Y  U: `# X2 ^$ F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。
5 E% E+ T' ]4 n0 |1 [+ ?" w" l! N
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
* X5 U+ |/ F' K' t4 [

表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
* R: j  d* r$ V) V

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：

注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；

% ?& \$ K2 g9 X0 Q4.1.2、线性调整率和负载调整率：
4 f6 j6 s* C% M- J8 _
4 v, W3 D: D( F6 z! [8 L: }表4 线性调整率和负载调整率:
4 K2 C. j0 M: d7 U+ U  S, r

8 ?: `7 y5 G( @8 U4.2.2、输出电压纹波：
( q& F; E5 w- i4 a
: z; P" k' L7 p, ^% k5 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。

表5 电压纹波测试
- }, \1 ^8 D* ]9 j- w. U

: x7 b: e* a, I纹波噪声波形图：

2 e1 a, T% r) o! J) w2 l1 l

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

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

0 `& r7 C2 z) V

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

  [' o  e9 H, |% b. H1 E

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

$ A0 F7 `) G8 Z: L+ C1 q4.3、保护功能：
; @3 l0 |2 A& @8 Y- k+ t
( X- b5 z1 m" ?& x" y7 c- ]) B以下涉及过流保护、短路保护的测试。

7 Y! c% w6 U1 A( `3 s4.3.1、过流保护：
% l, }/ X  J6 \  F$ @6 y

4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

4.4 动态测试：

0 D9 P4 M$ I! V8 g! t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。
% L+ h/ N6 \. X, F0 z1 _; _

AC90V @ 5ms

- V- p) \% O$ b

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

AC264V @ 10ms

$ L! w2 R  c7 X7 I4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。
7 w0 B3 N+ e& \, j' h4 j+ J

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

$ M7 x& B4 V+ l! P) B

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC100V，No Load

; h5 I; A/ q2 W/ _  d

VOVER_SHORT @ AC240V，No Load

05、其它重要波形测试
7 d* A$ ~. k0 P9 Q8 \
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

$ X$ E$ R% w  O8 l1 w

AC115/60Hz，100% load

) C9 W; H& r8 _; E. [' J- h

AC230/50Hz，100% load

6 \! w- j- |" M: O3 W/ Z* ?, z( ?

AC264/50Hz，100% load

AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds

  F% l' I3 S5 Z3 c

AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds

6 v+ Z; w1 A7 w( H0 B* x06、温度测试

测试条件：40℃环境下满载测试。

07、EMI 评估测试

4 z; R4 ]" F* e# Y! ]测试条件：
- n4 d: `- y4 t' ]4 X( r
/ _' x0 M3 u$ I& T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

6 O6 k6 ]' o" w

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV

' A) X7 V1 p8 z6 U, j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
# @; ?" u+ D% J7 l
0 }4 }) x: R$ c" H. q, u

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV