有了這組強(qiáng)大的芯片，輕松Get√ 27W電源適配器解決方案
概述
之前我們介紹了基于思睿達(dá)主推CR5149TJ的18W電源適配器解決方案。在本文，我們將介紹基于思睿達(dá)主推的CR5159TN+CR85V25RS_27W電源適配器方案。
01
樣機(jī)介紹
該測(cè)試報(bào)告是基于一個(gè)能適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率27W方案，輸出9V3A 的工程樣機(jī)，控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR5159TN和CR85V25RS。
CR5159TN+CR85V25RS 工程樣機(jī)示意圖CR5159TN
CR5159TN是一款采用內(nèi)置高壓功率MOSFET的高集成度、低待機(jī)功耗CCM+PFM混合電流模式PWM控制開關(guān)。CR5159TN輕載時(shí)會(huì)降低頻率，最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR5159TN提供了完整的保護(hù)功能，如OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等。軟啟動(dòng)功能可以減少系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)MOSFET的應(yīng)力，前沿消隱時(shí)間簡(jiǎn)化了系統(tǒng)應(yīng)用。通過頻率抖動(dòng)和軟驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，降低開關(guān)噪聲，簡(jiǎn)化了EMI設(shè)計(jì)。CR5159TN提供DIP-8L的封裝。CR5159TN 芯片特性：● CR5159TN是采用內(nèi)置650V 高壓功率MOSFET，反激式PWM 功率開關(guān)；●較低的啟動(dòng)電流 (大約3μA)●滿足六級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)● 內(nèi)置軟啟動(dòng)，減小MOSFET 的應(yīng)力；● 內(nèi)置同步斜坡補(bǔ)償電路，消除次諧波振蕩；● 65kHz 開關(guān)頻率，具有頻率抖動(dòng)功能，使其具有良好的EMI 特性；●輕載降低工作頻率● 全電壓輸入范圍，待機(jī)功耗：< 75mW；● 具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP、OVP 自動(dòng)恢復(fù)等保護(hù)功能；● 電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、較少的外圍元器件，適用于小功率AC/DC 電源適配器、充電器；● CR5159TN還提供VDD電壓從8.5V至36.5V更寬的工作范圍。●內(nèi)置前沿消隱電路●逐周期過流保護(hù)典型應(yīng)用
?管腳排列
?管腳描述
?CR85V25RS芯片特性：
● 支持CCM&QR&DCM 工作模式；● 內(nèi)置85V 功率MOS 管；● 可自供電，支持正端/負(fù)端應(yīng)用；● 精確的外圍電路；● VCC欠壓保護(hù)；● 最大支持150kHz 工作頻率。該樣機(jī)大小73.8mm×36.8mm，AC264V輸入待機(jī)功耗<75mW，平均效率>87.3%，能夠滿足“能源之星V2.0 VI級(jí)能效”與歐洲COCT2標(biāo)準(zhǔn)；具有“OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO ”等多種保護(hù)功能；軟啟動(dòng)功能可以減少系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)MOSFET的應(yīng)力，前沿消隱時(shí)間簡(jiǎn)化了系統(tǒng)應(yīng)用。通過頻率抖動(dòng)和軟驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，降低開關(guān)噪聲，簡(jiǎn)化了EMI設(shè)計(jì)，CR5159TN還提供VDD電壓從8.5V至36.5V更寬的工作范圍。樣機(jī)的變壓器，采用了EE22加寬磁芯（PC95材質(zhì)），變壓器繞制工藝部分，請(qǐng)見后文詳細(xì)說明。02
樣機(jī)特性
以下表格為工程樣機(jī)的主要特性，具體測(cè)試方法在第4章節(jié)中有詳細(xì)說明。2.1、輸入特性：
?2.2、輸出特性：
2.3、整機(jī)參數(shù)：
?2.4、保護(hù)功能測(cè)試：
?2.5、工作環(huán)境：
?2.6、測(cè)試儀器：
?03
樣機(jī)結(jié)構(gòu)信息
本小節(jié)展示了工程樣機(jī)的電路、版圖結(jié)構(gòu)，變壓器結(jié)構(gòu)及工藝。3.1、電路原理圖及PCB 版圖：（1）原理圖：
?（2）PCB 版圖：
?3.2、變壓器繞制工藝：（1）變壓器電性及結(jié)構(gòu)示意圖：
?（2）規(guī)格參數(shù)：1）骨架：EE22 立式加寬（7PIN）,Ae＝58.2mm2；2）材質(zhì)：TDK PC95 或同等材質(zhì)；3）初級(jí)、反饋: 2UEW 漆包線4）次級(jí): 三層絕緣線5）絕緣膠帶:3M1298 或同等材質(zhì)6）初級(jí)繞組感量Lp：1.5mH±5%（測(cè)試條件：0.25V，1kHz）；7）漏感量LLK：要求控制在初級(jí)繞組的5%以內(nèi)(測(cè)試條件：0.25V，10kHz）)8）耐壓測(cè)試= 3KV 5mA 1Min9）成品要求:浸凡立水(3)、變壓器參數(shù)：
?3.3、元器件清單：
?04
性能測(cè)評(píng)
樣機(jī)性能主要是針對(duì)工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時(shí)序進(jìn)行了測(cè)試，以下詳解了測(cè)試方法及結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果來看，以下各項(xiàng)測(cè)試均合格，能夠滿足大部分客戶的要求。4.1、輸入特性：本樣機(jī)經(jīng)過在不同的輸入電壓(從90VAC 到264VAC)和不同負(fù)載條件（空載和滿載）下測(cè)試，得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。表1 、無負(fù)載待機(jī)功耗
?表2、輸出PCB 板端測(cè)試100%載下的輸入特性
?表3、輸出板端測(cè)試的效率特性:
?4.2、輸出特性：注：以下數(shù)據(jù)均為板端測(cè)試：4.2.1、線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率：表4、線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率
?4.2.2、輸出電壓紋波及噪音：注：紋波及噪音在輸出板端測(cè)得，在此線端并聯(lián)10uF/50V 電解電容和0.1uF/50V CBB 電容，示波器帶寬限制為20MHz。表5、電壓紋波測(cè)試:
?紋波噪聲波形圖：
Fig1：R&N@ AC90V/60Hz,9V3A no load
Fig2：R&N@ AC90V/60Hz,9V3A 100% load
Fig3：R&N@ AC264V/50Hz,9V3Ano load
Fig4：R&N@ AC264V/50Hz,9V3A 100% load4.3、保護(hù)功能：以下測(cè)試過流保護(hù)、短路保護(hù)功能。4.3.1、過流保護(hù)：
?4.3.2、短路保護(hù)：功率計(jì)限流電流為2.5A
?4.4、動(dòng)態(tài)測(cè)試：注：輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為10%持續(xù)5ms/10ms，然后為90%持續(xù)5ms/10ms并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為3A/uS。
?
Fig5：AC90V/60Hz,5ms 9V3A
Fig6：AC264V/50Hz,5ms 9V3A
Fig7：AC90V/60Hz,10ms 9V3A
Fig8：AC264V/50Hz,10ms 9V3A4.5、系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試：注：AC 端（綠色）、VO 輸出端（藍(lán)色）波形圖。
?
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
TON_DELAY@ AC240V，100% Load
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load05
其它重要波形測(cè)試：
DRAIN（綠）端、CS（藍(lán)色）端波形圖：
AC90/60Hz，9V3A 100% Load
AC115/60Hz，9V3A 100% load
AC230/50Hz，9V3A 100% load
AC264/50Hz，9V3A 100% load
AC90/60Hz，9V3A 100%load 輸出Vds
AC264/50Hz，9V3A 100%load 輸出Vds06
溫度測(cè)試
測(cè)試條件：40℃環(huán)境下滿載測(cè)試。
?07
EMI 評(píng)估測(cè)試
7.1、測(cè)試條件：輸入：230VAC50Hz；輸出：9V3A；負(fù)載類型：電阻，限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B
傳導(dǎo)L 線測(cè)試PK+AV
傳導(dǎo)N 線測(cè)試PK+AV
輻射測(cè)試PK+AV7.2輸入：110VAC50Hz；輸出：9V3A；負(fù)載類型：電阻；輸出低接大地，限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B
傳導(dǎo)L 線測(cè)試PK+AV
傳導(dǎo)N 線測(cè)試PK+AV
輻射測(cè)試PK+AV
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