概述

在我們之前的文章，我們給大家介紹過基于思睿達主推的CR5218SF10.5W充電器方案。該方案AC90V滿足啟動時間的條件下，實現AC264V樣機待機功耗<75mW；典型輸入電壓時平均效率>82%。

接下來，我們將帶的是另一個方案，該方案的樣機是一款全電壓實現12V1A輸出的電源適配器，控制IC采用了思睿達主推的CR5218SG。那么，這個方案有何不同呢？

1、樣機介紹

該測試報告是基于能適用于寬輸入電壓范圍且可恒壓恒流輸出的12W電源適配器樣機，控制IC采用了思睿達主推的CR5218SG。

CR5218SG_12V1A工程樣機示意圖

CR5218SG芯片

CR5218SG是一款高性能原邊檢測控制的PWM開關，具有快速啟動功能，啟動時間更短。CR5218SG內部采用了多模式控制的效率均衡技術，用于減少芯片系統待機功耗和提升效率，同時采用了初級電感量補償技術和內部集成的輸出線電壓補償 技術，保證了芯片在批量生產過程中CC/CV輸出精度，內置的全電壓功率自適 應補償技術保證了系統在全電壓范圍（90V~264V）內輸出恒定的功率。可以工作在雙繞組和三繞組應用系統下，自供電功能保證芯片能夠在任何條件下正常工作，極簡的外圍應用仍然能夠保證電源系統的穩定可靠工作。

CR5218SG集成了多種功能和保護特性，包括欠壓鎖定（UVLO），軟啟，過溫保護（OTP），逐周期電流限制（OCP），FB引腳開路和懸空保護，輸出短路保護，前沿消隱等，使得芯片具有更高的可靠性。

芯片特性

●內置快速啟動，省啟動電阻

●內置自供電功能，省供電二極管

●原邊檢測拓撲結構，無需光耦和431

●全電壓范圍內高精度恒壓和恒流輸出

●可編程CC/CV模式控制

●采用多模式控制的效率均衡技術

●內置輸出線電壓補償功能

●內置初級電感量偏差補償功能

●內置全電壓功率自適應補償功能

●內置過溫度保護功能

●內置FB開路和短路保護功能

●內置前沿消隱

●逐周期過流保護

●高功率密度封裝，四引腳散熱

●SOP-8L綠色封裝

基本應用

●小功率電源適配器

●蜂窩電話充電器

●圣誕燈、LED驅動器

●替代線性調整器和RCC

典型應用

雙繞組應用電路

三繞組應用電路

管腳排列

管腳描述

樣機PCBA尺寸：53*35*19mm，是一款全電壓實現12V1A輸出的電源適配器。AC90V滿足啟動時間的條件下，實現AC264V樣機待機功耗僅為53mW；同時效率能夠滿足最嚴格的“COC_V5_T2”能效標準；全電壓可實現±5%的CC/CV輸出精度。

整機（含套件外殼）可滿足40℃環境溫度滿載溫升測試要求。樣機具良好的恒流輸出效果；同時具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP自動恢復”等多種保護功能。

樣機的變壓器，采用了EE16W加寬磁芯（PC40材質）。變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細說明。

2、樣機特性

以下表格為工程樣機的主要特性，具體測試方法在第4章節中有詳細說明。

2.1 輸入特性：

2.2 輸出特性(PCB END)：

2.3 整機參數：

2.4 保護功能測試：

2.5 工作環境：

2.6 測試儀器：

3、樣機結構信息

本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構，變壓器結構及工藝。

3.1 電路原理圖及BOM：

3.1.1 原理圖：

3.1.2 元器件清單：

3.1.3 PCB 布局&布線：

PCB 頂層布局&布線

PCB 底層布局&布線

3.2 變壓器繞制工藝：

3.2.1 電路示意圖：

3.2.2 規格參數：

1）骨架：EF1610加寬立式（5+5PIN）,Ae＝38mm2,槽寬5.5mm；

2）材質：TDK PC40或同等材質；

3）N1、N2：2UEW漆包線；N3：三層絕緣線；

4）次級繞組從變壓器頂端進出線，磁芯接地

5）絕緣膠帶:3M900或同等材質；

6）初級繞組感量Lp：1550uH±5%（測試條件：0.3V，10kHz）；

7）漏感量LLK：要求控制在初級繞組的5%以內(測試條件：0.3V，10kHz)；

8）耐壓測試= 3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3 變壓器參數:

3.2.4 變壓器結構示意圖：

4、性能測評

本小節對工程樣機的輸入部分、輸出部分、各種保護以及一些時序進行了測試，以下詳解了測試方法及結果。從測試結果來看，以下各項測試均合格，能夠滿足大部分客戶的要求。

4.1 輸入特性：

本模板經過在不同的輸入電壓(從90V/60Hz到264V/50Hz)和不同負載條件（空載和滿載）下測試，得到待機功耗、效率及平均效率。

表1 待機功耗

表2 輸出100%負載下的輸入特性

表3 效率測試（1.5M 24AWG Cable）

表4 效率測試（PCB END）

表5能效等級評估（1.5M 24AWG Cable）

4.2 輸出特性：

4.2.1 線性調整率和負載調整率: （1.5M 24AWG Cable）

4.2.2 輸出恒流特性：

4.2.3 輸出電壓紋波：

注：紋波及噪聲在1.5M 24AWG 處測試，測試端并聯0.1uF/50V瓷片電容和10uF/50V 電解電容，帶寬限制為20MHz。

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 保護功能：

以下涉及過流保護、短路保護的測試。

4.3.1 過流保護及恒流特性

4.3.2 短路保護：

功率計電流量程2.5A,開啟平均值模式測量。

4.4 系統溫升測試

本項測試評估成品樣機（含配套塑料外殼）在40℃環境溫度下長時間工作時關鍵器件的穩態溫度值。測試條件：輸入電壓分別為90V~264V，輸出電流1A。

測試樣機及配套外殼

溫升測試：

4.5 系統延時時間測試：

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

4.6 動態測試：

注：輸出動態負載電流設置為10%到90%，并持續循環，電流上升/下降率設置為0.25A/us。

AC90V/60Hz

AC264V/50Hz

4.7 其它重要波形測試：

C 端（紅色）、CS 端（淺藍色）波形圖：

AC90/60Hz，100% load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz 輸出肖特基

AC264/50Hz 輸出短路C/CS

4.8 EMI 評估測試：

測試條件：

輸入：AC115V/60Hz&230V/50Hz；

輸出負載：水泥電阻；

限值標準參考：EN55013、EN55022B。（輻射測試結果僅供參考）

AC115V/60Hz L 相

AC115V/60Hz N 相

AC230V/50Hz L 相

AC230V/50Hz N 相

AC115V/60Hz 輻射

AC230V/50Hz 輻射

關于思睿達微電子

思睿達是專注于ADC、DAC、PoE和DC / DC 芯片級解決方案的高科技企業，目前同步推廣啟臣微全系列產品，希望將啟臣15年在電源行業這份積淀，這份堅持發揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務。