思睿达AC/DC芯片工程测试数据曝光

1、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5V2A，恒压恒流输出的充电器样机，控制IC采用了本公司的TT5213D和TT3007。

 

TT5213D芯片特性：

 

● TT5213D是内置700V功率三极管，反激式QR原边控制PWM功率开关；

● 内置软启动，内置斜坡补偿电路，内置过功率补偿；

● 多模式控制的能效均衡技术，低待机高效率满足能效要求；

● 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。

 

TT3007芯片特性：

 

● 5V输出同步整流芯片，可工作于DCM和QR模式；

● 最高工作频率200kHz，精简外围电路；

● 较低的工作电流和较高的系统效率满足能效要求；

TT5213D+TT3007_5V2A工程样机示意图

样机PCBA尺寸：W*L*H=30*41.5*15.4mm,是一款全电压实现5V2A输出的充电器。AC100V满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为67mW；全电压输入时能够满足最严格的 “COC_V5_T2” 能效标准；满足EMI要求；全电压可实现5%电压、电流输出精度。

 

样机具有良好的恒压、恒流输出效果；同时具有“软启动、输出短路保护、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。样机的变压器，采用了EF1510加厚磁芯（PC40材质）。

 

2、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：

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：

3、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

 

PCB 底层布线

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：EF1510 磁芯加厚,Ae＝36mm²，,槽宽5mm；

2）材质：TDK PC40 或同等材质；

3）N1、N2: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；

4）磁芯接地Pin1;5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度5mm 胶带；

6）初级绕组感量Lp：1.45mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；

7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3 V，10kHz）)；

8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水；

 

3.2.3 变压器参数:

3.2.4 变压器结构图：

4、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3效率测试（USB插座带线10cm）

表4效率测试（PCB End Without USB ）

表5能效等级评估

4.2 输出特性：

4.2.1 线性调整率和负载调整率: （USB插座带线10cm）

4.2.2输出恒流特性：

4.2.3输出电压纹波：

 

注：USB带线10cm线端测试，线端并联0.1uF/50V的瓷片电容和10uF/50V电解电容，带宽限制为20MHz。

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

R&N @ AC264V/60Hz,No Load

R&N @ AC264V/60Hz,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 系统温升测试

本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在40℃环境温度下长时间老化时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为AC90V60Hz，输出电流2A。

测试样机及配套外壳

4.5 动态测试：

输出动态负载电流设置为1A持续5ms/10ms，然后为0A持续5ms/10ms并持续循环，上升/下降设置为3A/us。

AC90V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.6 系统延时时间测试：

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC230V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC230V，100% Load

4.7 其它重要波形测试：

 

LD端、CS端波形图：

AC90/60Hz，100% load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

其他波形测试

AC264/50Hz, 100%load TT3007 电压

AC264/50Hz, 100% load LD端电压

5、EMI评估测试

测试条件：输入：AC115V60Hz /AC230V50Hz；输出负载：功率电阻；限值标准参考：EN55013、EN55022B。（测试结果仅供参考）

AC115V/50Hz传导L相

AC115V/50Hz传导N相

AC230V/50Hz传导L相

AC230V/50Hz传导N相

AC115V/50Hz辐射测试

AC230V/50Hz辐射测试

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