小功率18W AC/DC电源适配器该选什么样的IC？

01、样机介绍

该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率18W，恒压输出的电源适配器样机，控制IC采用了本公司的TT5529/TT5249/TT6249。

TT5529_12V1.5A 工程样机示意图

TT5249_12V1.5A 工程样机示意图

TT6249_12V1.5A 工程样机示意图

TT5529/TT5249/TT6249特性：

● TT5529 是DIP-7 封装的高压启动新型反激功率开关；TT5249/TT6249是DIP8 封装的新型反激功率开关；

● 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；

● 264VAC 输入待机功耗:<30mW（TT5529）；   264VAC 输入待机功耗:<75mW；（TT5249/TT6249）

● 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。

● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求。

样机PCBA尺寸：66*39*24mm（TT5529/TT5249）、65*40*24mm（TT6249 ），是一款全电压实现12V1.5A输出的电源适配器。

90VAC满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为25mW；全电压输入时平均效率>86.2%；输出接22AWG1.8米线能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准。（TT5529）

90VAC满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为72mW；全电压输入时平均效率>86.43%；输出接22AWG1.5米线能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准。（TT5249）

90VAC满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为72mW；全电压输入时平均效率>85.88%；输出接22AWG1.5米线能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准。（TT6249）

样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。样机的变压器，采用了EE19W加厚磁芯（PC40材质）。

02、样机特性

以下表格为工程样机的主要特性

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：

 

 

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BOM：

TT5529

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

PCB 底层布局

PCB 底层布线

TT5249

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

PCB 底层布局

PCB 底层布线

TT6249

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

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：

TT5529电路示意图

TT5249电路示意图

TT6249电路示意图

3.2.2 规格参数：

1）骨架：EE19W 磁芯加厚立式（5+5PIN）,Ae＝46mm²；

2）材质：TDK PC40 或同等材质；

3）初级: 2UEW 漆包线；次级: 三层绝缘线；

4）次级绕组从变压器顶端进出线，磁芯接地

5）绝缘胶带:3M900 或同等材质；

6）初级绕组感量Lp：1.8mH±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:

TT5529变压器参数

TT5249变压器参数

TT6249变压器参数

3.2.4 变压器结构图：

TT5529变压器结构图

TT5249变压器结构图

T6249变压器结构图

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（1.8M 22AWG Cable）

表4 效率测试（PCB END）

表5 能效等级评估

TT5529（1.8M 22AWG Cable）

TT5249（1.5M 22AWG Cable）

TT6249（1.5M 22AWG Cable）

4.2 输出特性：

4.2.1 线性调整率和负载调整率:

TT5529（1.8M 22AWG Cable ）

TT5249（ PCB END ）

TT6249（ 1.5M 22AWG Cable ）

4.2.2 输出电压纹波：

TT5529

注：纹波及噪声在1.8M 22AWG 处测试，测试端并联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

TT5249

注：纹波及噪声在1.5M 22AWG 处测试，测试端并联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

TT6249

注：纹波及噪声在1.5M 22AWG 处测试，测试端并联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℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为90V~264V，输出电流1.5A。

测试样机及配套外壳

温升测试：(℃)

TT5529

4.5 动态测试：

输出动态负载电流设置为1.5A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为3A/us。(1.8M 22AWG Cable)

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@ AC240V，100% Load

THOLD_UP@ AC100V，100% Load

THOLD_UP@ AC240V，100% Load

4.7 其它重要波形测试：

DRAIN（红色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% load

 

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

 

AC264/50Hz，100% load

 

AC264/50Hz，100% load 输出肖特基电压

 

AC264/50Hz，输出短路，VDS VCS 波形

TT5249

4.5 动态测试：

输出动态负载电流设置为1.5A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并 持续循环，上升/下降设置为3A/us。(1.5M 22AWG Cable)

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@ AC240V，100% Load

THOLD_UP@ AC100V，100% Load

 

THOLD_UP@ AC240V，100% Load

4.7 其它重要波形测试：

DRAIN（蓝色）端、CS（红色）端波形图：

AC90/60Hz，100% load

 

AC115/60Hz，100% load

 

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

 

AC264/50Hz，100% load 输出肖特基电压

 

AC264/50Hz，输出短路，VDS VCS 波形

TT6249

4.5 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

4.6 其它重要波形测试：

DRAIN（蓝色）端、CS（紫色）端波形图：

AC90/60Hz，100% load

 

AC115/60Hz，100% load

 

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

 

AC264/50Hz，100% load 输出肖特基电压

 

AC264/50Hz，输出短路，VDS VCS 波形

05、EMI 评估测试

测试条件：输入：AC115V-60HZ/230V-50Hz；输出负载50W 8Ω大功率电阻；限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）

TT5529

AC115V/60Hz 传导L 相

AC115V/60Hz 传导N 相

AC230V/50Hz 传导L 相

AC230V/50Hz 传导N 相

AC115V/60Hz 辐射测试

AC230V/50Hz 辐射测试

TT5249

AC115V/60Hz 传导L 相

AC115V/60Hz 传导N 相

AC230V/50Hz 传导L 相

AC230V/50Hz 传导N 相

AC115V/60Hz 辐射测试

AC230V/50Hz 辐射测试

TT6249

AC115V/60Hz 传导L 相

AC115V/60Hz 传导N 相

AC230V/50Hz 传导L 相

AC230V/50Hz 传导N 相

AC115V/60Hz 辐射测试

AC230V/50Hz 辐射测试

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