多重安全防护，兼顾性能与价格的12V2.5A电源适配器方案

随着科技的发展和生活方式的改变，电子产品已经成为我们生活中不可或缺的一部分。从智能手机到平板电脑，从笔记本电脑到无线音响，我们对于电子设备的需求越来越多样化和高度依赖。然而，不同的电子设备往往需要不同的电源适配器来提供正确的电力供应。因此，设计一个优秀的电源适配器方案变得极为重要。

 

今天要给大家介绍的是基于思睿达主推的CR5268TP 30W电源适配器方案，能效方面，AC264V输入典型待机功耗75mW，输出使用15mR同步整流，PCB端平均效率>89%，能够满足六级能效标准；低纹波，低噪声，符合相关EMI规定。

 

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样机介绍

该测试报告是基于能适用于AC100~240V 恒压 12V 输出的30W电源适配器样机，控制 IC采用了思睿达主推的CR5268TP。CR5268TP_12V2.5A 工程样机示意图
 

CR5268TP芯片

CR5268TP是一款高集成度、低待机功耗的CCM+PFM混合电流模式PWM控制开关。CR5268TP轻载时会降低频率，最低频率22kHz可避免音频噪声。CR5268TP提供了完整的保护功能，如OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等。软启动功能可以减少系统启动时MOSFET的应力，前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计，降低开关噪声，简化了EMI设计。CR5268TP提供DIP-7L/DIP-8L的封装。

特性：● CR5268TP是一款内置MOS,高能效CCM+PFM绿色节能PWM控制器；● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；● 固定65kHz开关频率，具有频率抖动功能，有良好的EMI特性，开关频率平滑变化，低噪声设计；● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP，输出二极管短路保护”等自动恢复保护功能；DIP-8L封装四个引脚散热；● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于AC/DC电源适配器。基本应用
● 电源适配器● 充电器● 存储设备电源
典型应用：

 

管脚排列：
 

管脚描述：
 

CR85V15RSA芯片

 

特性：
● 精简外围电路，应用简单的同步整流IC，用于CCM、DCM、QR模式；● 具有自供电功能，设计方便可用于正端、负端应用；● D端85V耐压，用于输出5～12V以内的应用。
CR5268TP是CCM+PFM电流控制模式PWM控制器，是一款高集成度、低功耗的中等功率反激电源控制IC。样机PCBA尺寸为：67mm×44mm×25mm，具有较高功率密度。能效方面，AC264V输入典型待机功耗75mW，输出使用15mR同步整流，PCB端平均效率>89%，能够满足六级能效标准；低纹波，低噪声，符合相关EMI规定。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。

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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。
2.1 输入特性：
2.2 输出特性(PCB END)：
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：

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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BOM：
3.1.1 原理图：
3.1.2 元器件清单：
3.1.3 PCB 布局&布线：
PCB顶层布局&布线
PCB底层布局&布线注：L×W:67mm×44mm
3.2 变压器绕制工艺：
3.2.1 电路示意图：3.2.2 规格参数：
1）骨架：EE22 加厚加宽立式（5+2PIN）,Ae＝58mm²；2）材质：TDK PC40 或同等材质；3）绝缘胶带:3M900 或同等材质；4）初级绕组感量Lp：680uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；5）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3V，10kHz)；6）耐压测试= 3KV 5mA 1Min；7）成品要求:浸凡立水；
3.2.3 变压器参数:

3.2.4 变压器结构示意图：

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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90V/60Hz到264V/50Hz)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待机功耗
表 2 输出 100%负载下的输入特性
表 4 效率测试（PCB END）
表 5 能效等级评估（PCB END）
4.2 输出特性：4.2.1 线性调整率和负载调整率: （pcb end）

4.2.2 输出电压纹波：
注：纹波及噪声在PCB输出端用10cm导线，并联0.1uF/50V瓷片电容和10uF/50V电解电容，带宽限制为20MHz进行测试。
R&N @ AC90V/60Hz,No Load 
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
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：
功率计电流量程2.5A，开启平均值模式测量。
4.4 系统延时时间测试：TON_DELAY @ AC100V，100% Load
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
VOVER_SHOOT @ AC100V，100% Load
VOVER_SHOOT @ AC240V，100% Load
4.5 动态测试：
注：输出动态负载电流设置为2.5A持续5ms/10ms，然后为0A持续 5ms/10ms并持续循环，上升/下降设置为5A/us。
AC100V/60Hz 5ms
AC240V/50Hz 5ms
AC100V/60Hz 10ms
AC240V/50Hz 10ms
4.6 老化温度评估：
在 40℃环境下，满载输出测试结果：单位℃
4.7 其它重要波形测试：
DRAIN端（红色）、CS端（浅蓝色）波形图：
AC90/60Hz，100% load
AC115/60Hz，100% load
AC230/50Hz，100% Load
AC264/50Hz，100% load
AC264/50Hz 启动 mos 电压应力 566V
AC264/50Hz 同步整流电压应力 62V
4.8 EMI 评估测试：
输入：AC115V/60Hz&230V/50Hz；输出负载：水泥电阻；
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
AC115V/60Hz L相
AC115V/60Hz N相
AC230V/50Hz L 相
AC230V/50Hz N 相
AC115V/60Hz 辐射