24W电源适配器方案给你全方位的能量保障

电源适配器，作为现代电子设备中不可或缺的一部分，发挥着至关重要的作用。它扮演着连接电源和设备之间的桥梁，将电源的电压和电流特性转化为设备所需的稳定电能。一个优秀的电源适配器方案应该具备高效能、稳定性、便携性、多功能和安全性等特点，可以满足用户的各种需求，避免了不必要的麻烦与困扰。本文介绍的是基于思睿达主推的CR6249TM+CR85V25RSA_12V2A电源适配器方案。

 

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采用了思睿达主推的CR6249TM、CR85V25RSA。CR6249TM+CR85V25RSA_12V2A工程样机示意图

CR6249TM芯片

CR6249TM是一款高性能原边检测控制的PWM开关，待机功耗小于75mW。其内部采用了多模式控制的效率均衡技术，用于优化芯片系统待机功耗。QR控制模式提升效率，同时采用了初级电感量补偿技术和内部集成的输出线电压补偿技术，保证了芯片在批量生产过程中CC/CV输出精度，内置的全电压功率自适应补偿技术保证了系统在全电压范围（90V~264V）内输出恒定的功率。CR6249TM集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），VDD过压保护（OVP），软启动，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），CS引脚悬空保护，输出短路保护，内置前沿消隐电路，输出整流二极管短路保护电路，输出过压保护电路。而且内置所有PIN脚悬空保护功能，使得芯片具有更高的可靠性。

特性

 

● CR6249TM是采用内置650V高压功率MOSFET；● 高能效QR控制模式，采用多模式控制的效率均衡技术；● 输出接20AWG 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、输出二极管短路保护、内置所以PIN脚悬空保护等保护功能；● 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；● DIP-8L封装。

基本应用

 

● 小功率电源适配器● 蜂窝电话充电器● 数码电源充电器● 电脑和服务器辅助电源● 替代线性调整器和RCC

典型应用

 

引脚分布

 

引脚描述

 

CR85V25RSA芯片

CR85V25RSA是一款采用内置85V功率MOSFET，具有CCM&QR&DCM模式下工作的同步整流IC。适用于输出2.1A电流以内的应用。

 

特性

● 支持CCM&QR&DCM工作模式；● 内置85V 功率MOS管；● 可自供电，支持正端/负端应用；● 精确的外围电路；● VCC欠压保护；● 最大支持150kHz工作频率。

 

该样机大小73.8mm×36.8mm，AC264V输入待机功耗<77mW，平均效率>87.38%，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。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
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：0.65mH±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20AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性：

表3、输出外接20AWG 1.5米线测试的效率特性:

4.2、输出特性：
注：以下数据均为外接20AWG 1.5米线测试；
4.2.1、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20AWG/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。

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1.8A持续5ms/10ms，然后为0.2A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
4.5、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
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load05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
AC90/60Hz，100%load 输出 CR85V25RSA Vds
AC264/50Hz，100%load 输出 CR85V25RSA Vds06温度测试

 

测试条件：40℃环境下满载测试。
07EMI评估测试

 

测试条件：输入：230VAC50Hz 输出电流：2A 负载类型：电阻.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
测试条件：输入：110VAC50Hz 输出电流：2A 负载类型：电阻.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