电子设备的能量供应站!24W电源适配器方案提升用户体验

描述

在现代科技快速发展的时代,电子设备已经成为我们生活中必不可少的一部分。而要让这些设备始终保持高速、高效的运行状态,充足的电力供应就显得至关重要。为了解决电力供应的问题,不断推陈出新的电源适配器方案应运而生。其中,基于思睿达推的CR6259TM、CR85V25RSA_24W 高效、可靠的电源适配器方案备受关注。


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CR6259TM、CR85V25RSA。
适配器适配器CR6259TM+CR85V25RSA_12V2A 工程样机示意图关于CR6259TMCR6259TM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。CR6259TM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。芯片特性

 

● CR6259TM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

 

● 电源适配器● 电脑和服务器辅助电源典型应用

 

适配器注意:PCB布板时需留有DRAIN到CS的电容位置。
引脚分布

 

适配器引脚描述

 

适配器关于CR85V25RSACR85V25RSA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。芯片特性

 

● 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:适配器2.2、输出特性:适配器
2.3、整机参数:适配器
2.4、保护功能测试:适配器
2.5、工作环境:适配器2.6、测试仪器适配器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:
适配器(2)PCB版图:
适配器适配器适配器
3.2、变压器绕制工艺:
(1)变压器电性及结构示意图:
适配器(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:
适配器
3.3、元器件清单:
适配器
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):适配器表2、输出带20AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性适配器表3、输出外接20AWG 1.5米线测试的效率特性:适配器
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:
适配器
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。
适配器
纹波噪声波形图:
适配器Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
适配器Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,100% load
适配器Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
适配器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:适配器
4.3.2、短路保护:
功率计限流电流为2.5A适配器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。
适配器

 

适配器AC90V @ 5ms
适配器AC90V @ 10ms
适配器AC264V @ 5ms
适配器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。
适配器

 

适配器TON_DELAY @ AC100V,100% Load
适配器TON_DELAY @ AC240V,100% Load
适配器THOLD_UP @ AC100V,100% Load
适配器THOLD_UP @ AC240V,100% Load
适配器VOVER_SHORT @ AC100V,No Load
适配器VOVER_SHORT @ AC240V,No Load
05其它重要波形测试

 

DRAIN(绿)端、CS(蓝色)端波形图:
适配器AC90/60Hz,100% Load
适配器AC115/60Hz,100% load
适配器AC230/50Hz,100% load
适配器AC264/50Hz,100% load
适配器AC90/60Hz,100%load 输出CR85V25RSA Vds
适配器AC264/50Hz,100%load 输出CR85V25RSA Vds
06温度测试

 

测试条件:40℃环境下满载测试。
适配器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
适配器传导L 线测试PK+AV
适配器传导N 线测试PK+AV
适配器辐射测试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
适配器传导L 线测试PK+AV
适配器传导N 线测试PK+AV
适配器辐射测试PK+AV

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