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概述

上一篇文章我們介紹了基于思睿達(dá)主推的CR5244_12V1A 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CR5149TJ_18W電源適配器方案。

樣機(jī)介紹

該報(bào)告是基于能夠適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率18W，恒壓輸出的電源適配器樣機(jī)，控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR5149TJ。CR5149TJ_12V1.5A工程樣機(jī)示意圖

關(guān)于CR5149TJ

CR5149TJ 是一款高集成度、低待機(jī)功耗的CCM+PFM 混合電流模式PWM 控制開(kāi)關(guān)。CR5149TJ 輕載時(shí)會(huì)降低頻率，最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR5149TJ 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(guò)頻率抖動(dòng)和軟驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，降低開(kāi)關(guān)噪聲，簡(jiǎn)化了EMI 設(shè)計(jì)。CR5149TJ 提供DIP-8L的封裝。

CR5149TJ芯片特性：

●較低的啟動(dòng)電流 (大約3μA)●全電壓范圍待機(jī)低于75mW●滿足六級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)●內(nèi)置軟啟動(dòng)減少M(fèi)OSFET應(yīng)力●內(nèi)建同步斜坡補(bǔ)償，消除次諧波振蕩●內(nèi)建頻率抖動(dòng)功能，降低EMI●內(nèi)置65kHz開(kāi)關(guān)頻率●輕載降低工作頻率●VDD寬工作范圍●VDD過(guò)壓保護(hù)功能●內(nèi)置前沿消隱電路●逐周期過(guò)流保護(hù)●內(nèi)置過(guò)溫保護(hù)●過(guò)載保護(hù)●DIP-8L綠色封裝

基本應(yīng)用

●電源適配器●機(jī)頂盒電源●充電器●存儲(chǔ)設(shè)備電源

管腳排列

管腳描述

典型應(yīng)用

樣機(jī)PCBA尺寸：66*39*24mm，是一款全電壓實(shí)現(xiàn)12V1.5A輸出的電源適配器。90VAC滿足啟動(dòng)時(shí)間的條件下，實(shí)現(xiàn)AC264V樣機(jī)待機(jī)功耗僅為70mW；全電壓輸入時(shí)平均效率>86 %；輸出接22AWG1.5米線能夠滿足最嚴(yán)格的 “COC_V5_T2” 能效標(biāo)準(zhǔn)。樣機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)負(fù)載能力；同時(shí)具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OVP、OTP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能。樣機(jī)的變壓器，采用了EE19W加厚磁芯（PC40材質(zhì)）。變壓器繞制工藝部分，請(qǐng)見(jiàn)后文詳細(xì)說(shuō)明。

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(shuō)明。2.1、輸入特性：

?2.2、輸出特性(PCB END)：

?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：

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 BOM：

3.1.1、原理圖：

?3.1.2、元器件清單：

?3.1.3、PCB 布局&布線：PCB 頂層布局PCB 底層布局PCB 底層布線3.2、變壓器繞制工藝：3.2.1、電路示意圖：

?3.2.2、規(guī)格參數(shù)：1）骨架：EE19W 磁芯加厚立式（5+5PIN）,Ae＝46mm2；2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；3）N1、N2: 2UEW 漆包線；N3: 三層絕緣線；4）次級(jí)繞組從變壓器頂端進(jìn)出線，磁芯接地5）絕緣膠帶:3M900 或同等材質(zhì)；6）初級(jí)繞組感量Lp：1.8mH±5%（測(cè)試條件：0.3V，10kHz）；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：0.3 V，10kHz）)；8）耐壓測(cè)試= 3.3KV 5mA 1Min；9）成品要求：浸凡立水；3.2.3、變壓器參數(shù):

?3.2.4、變壓器結(jié)構(gòu)圖：

性能測(cè)評(píng)

本小節(jié)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(lái)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：本模板經(jīng)過(guò)在不同的輸入電壓(從 90V/60Hz 到 264V/50Hz)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 待機(jī)功耗

?表 2 輸出 100%負(fù)載下的輸入特性

?表 3 效率測(cè)試（1.5M 22AWG Cable）

?表 4 效率測(cè)試（PCB END）

?表 5 能效等級(jí)評(píng)估（1.5M 22AWG Cable）

?4.2、輸出特性：4.2.1、線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率: （ PCB END ）

?4.2.2、輸出電壓紋波：注：紋波及噪聲在 1.5M 22AWG 處測(cè)試，測(cè)試端并聯(lián) 0.1uF/50V 的瓷片電容和10uF/50V 電解電容，帶寬限制為 20MHz。R&N @ AC90V/60Hz,No LoadR&N @ AC90V/60Hz,100% LoadR&N @ AC264V/60Hz,No LoadR&N @ AC264V/60Hz,100% Load4.3、保護(hù)功能：以下涉及過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。4.3.1、過(guò)流保護(hù)：

?4.3.2、短路保護(hù)：功率計(jì)電流量程 2.5A,開(kāi)啟平均值模式測(cè)量。

?4.4、系統(tǒng)溫升測(cè)試本項(xiàng)測(cè)試評(píng)估成品樣機(jī)（含配套塑料外殼）在 40℃環(huán)境溫度下長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)關(guān)鍵器件的穩(wěn)態(tài)溫度值。測(cè)試條件：輸入電壓分別為 90V~264V，輸出電流1.5A。測(cè)試樣機(jī)及配套外殼溫升測(cè)試：(℃)

?4.5、動(dòng)態(tài)測(cè)試：輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為 1.5A 持續(xù) 5ms/10ms，然后為 0A 持續(xù) 5ms/10ms 并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為 3A/us。(1.5M 22AWG Cable)AC90V 5msAC90V 10msAC264V 5msAC264V 10ms4.6、系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試：T_{ON_DELAY} @ AC90V，100% LoadT_{ON_DELAY} @ AC240V，100% LoadT_{HOLD_UP} @ AC90V，100% LoadT_{HOLD_UP} @ AC240V，100% Load4.7、其它重要波形測(cè)試：
DRAIN（藍(lán)色）端、CS（紅色）端波形圖：AC90/60Hz，100% loadAC115/60Hz，100% loadAC230/50Hz，100% LoadAC264/50Hz，100% load其他波形測(cè)試AC264/50Hz，100% load 輸出肖特基電壓AC264/50Hz，輸出短路，VDS VCS 波形05、EMI評(píng)估測(cè)試
測(cè)試條件：輸入：AC120V-60HZ/230V-50Hz；輸出負(fù)載用大功率電阻；限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B。（輻射測(cè)試結(jié)果僅供參考）AC120V/60Hz 傳導(dǎo) L 相AC120V/60Hz 傳導(dǎo) N 相AC230V/50Hz 傳導(dǎo) L 相AC230V/50Hz 傳導(dǎo) N 相AC115V/60Hz 輻射測(cè)試AC230V/50Hz 輻射測(cè)試

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