思睿达TT5259 24V1A SMPS工程样机测试报告

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采用了思睿达的TT5259。

TT5259 芯片特性：

 

● TT5259 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24AWG 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。

 

TT5259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。TT5259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。

 

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。

 

02、样机特性

 

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。

 

1.2 输入特性：

2.2 输出特性：

2.3 整机参数：

2.4 保护功能测试：

2.5 工作环境：

2.6 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。

 

3.1 电路原理图及PCB 版图：

 

（1）原理图：

（2）PCB 版图：

 

 

3.2 变压器绕制工艺：

 

（1）变压器电性及结构示意图：

 

（2）规格参数：

 

1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；

2）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

5）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）；

7）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）耐压测试= 3KV 5mA 1Min9）成品要求:浸凡立水

 

(3)、变压器参数:

3.3 元器件清单：

04、性能测评

 

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。

 

表1 、无负载待机功耗(无假负载):

表2、 输出带24AWG 1.5 米线测试 100%载下的输入特性

表3、输出外接24AWG 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24AWG 1.5 米线测试；

 

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:

4.2.2 输出电压纹波：

 

注：纹波及噪音在24AWG/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

纹波噪声波形图：

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

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

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

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

4.3 保护功能：

 

以下涉及过流保护、短路保护的测试。

 

4.3.1 过流保护：

4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A

4.4 动态测试：

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。

 

AC90V @ 5ms

 

AC90V @ 10ms

 

AC264V @ 5ms

AC264V @ 10ms

4.5 系统延时时间测试：

 

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

 

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 Load

05、其它重要波形测试

 

DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

 

AC230/50Hz，100% load

 

AC264/50Hz，100% load

AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds

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。

07、EMI 评估测试

 

测试条件：

 

输入：230VAC50Hz输出电流：1A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

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV

 

输入：110VAC50Hz

输出电流：1A

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

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV

 

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