充電器市場高穩(wěn)定方案 思睿達(dá)TT5259+TT3017L_12V2A SMPS工程樣機(jī)測試

1、樣機(jī)介紹

該測試報告是基于一個能適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率24W，恒壓輸出的工程樣機(jī)，控制IC采用了思睿達(dá)微電子的TT5259、TT3017L。

TT5259芯片特性：

● TT5259是采用內(nèi)置650V高壓功率MOSFET，反激式PWM功率開關(guān)；

● 內(nèi)置軟啟動，減小MOSFET的應(yīng)力，內(nèi)置斜坡補(bǔ)償電路；

● 65kHz開關(guān)頻率，具有頻率抖動功能，使其具有良好的EMI特性；

● 全電壓輸入范圍，待機(jī)功耗:< 75mW；

● 輸出接 20AWG 1.5 米，四點平均效率:>87.0%，滿足“能源之星 V2.0- VI 級能效”

● 具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP自動恢復(fù)等保護(hù)功能；

● 電路結(jié)構(gòu)簡單、較少的外圍元器件，適用于小功率AC/DC電源適配器、充電器。

TT3017L芯片特性：

● 支持CCM&QR&DCM工作模式；

● 內(nèi)置100V功率MOS管；

● 自供電，支持正端/負(fù)端應(yīng)用；

● 精確的同步整流控制系統(tǒng)；

● VDD過壓欠壓保護(hù)；

● 最大支持400KHz工作頻率；

● VD檢測端耐壓高達(dá)150V。

TT5259+TT3017L_12V2A工程樣機(jī)示意圖

TT5259是一款采用內(nèi)置高壓功率MOSFET，具有優(yōu)化的圖騰驅(qū)動電路以及電流模式PWM控制器，適用于待機(jī)功耗<75mW的小功率AC/DC電源適配器、充電器電源。TT5259在重載或中等負(fù)載時，工作在PWM模式，頻率為65kHz。當(dāng)負(fù)載逐漸減小時，振蕩器的工作頻率逐漸降低，最后穩(wěn)定在 22kHz左右。在空載和輕載時，電路采用間歇模式，有效的降低了待機(jī)功耗。

TT3017L是一款采用內(nèi)置100V功率MOSFET，具有CCM&QR&DCM模式下工作的同步整流IC。適用于輸出2.4A電流以內(nèi)的應(yīng)用。

該樣機(jī)大小73.8mm×36.8mm，AC264V輸入待機(jī)功耗<90mW，平均效率>87.0%，能夠滿足“能源之星V2.0 VI級能效”與歐洲COCT2標(biāo)準(zhǔn)；具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP自動恢復(fù)”等多種保護(hù)功能；由振蕩電路產(chǎn)生的頻率抖動，可以改善EMI特性。樣機(jī)的變壓器，采用了EE22加寬磁芯（PC40材質(zhì)）。

2、樣機(jī)特性以下表格為工程樣機(jī)的主要特性。

2.1輸入特性：

2.2 輸出特性：

2.3 整機(jī)參數(shù)：

2.4 保護(hù)功能測試：

2.5 工作環(huán)境：

2.6測試儀器

3、樣機(jī)結(jié)構(gòu)信息本小節(jié)展示了工程樣機(jī)的電路、版圖結(jié)構(gòu)，變壓器及藝。

3.1 電路原理圖及PCB版圖：

（1）原理圖

（2）PCB 版圖：

3.2 變壓器繞制工藝：
（1）變壓器電性及結(jié)構(gòu)示意圖：

（2）規(guī)格參數(shù)：

1）骨架：EE22立式加寬（7PIN）,Ae＝58.2mm2；

2）材質(zhì)：TDK PC40或同等材質(zhì)；

3）初級、反饋: 2UEW 漆包線

4）次級: 三層絕緣線

5）絕緣膠帶:3M1298 或同等材質(zhì)

6）初級繞組感量Lp：1.8mH±5%（測試條件：0.25V，1kHz）；

7）漏感量LLK：要求控制在初級繞組的5%以內(nèi)(測試條件：0.25V，10kHz）)

8）耐壓測試= 3KV 5mA 1Min9）成品要求:浸凡立水

(3)、變壓器參數(shù):

3.3元器件清單：

4、性能測評

本小節(jié)對工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時序進(jìn)行了測試，以下詳解了測試方法及結(jié)果。從測試結(jié)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(jīng)過在不同的輸入電壓(從90VAC到264VAC)和不同負(fù)載條件（空載和滿載）下測試，得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。

表1 、無負(fù)載待機(jī)功耗(無假負(fù)載):

表2、 輸出帶20AWG 1.5米線測試100%載下的輸入特性

表3、輸出外接20AWG 1.5米線測試的效率特性:

表4、輸出板端測試的效率特性:

4.2 輸出特性：

注：以下數(shù)據(jù)均為外接20AWG 1.5米線測試；

4.2.1 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率：

表4 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率:

4.2.2 輸出電壓紋波：

注：紋波及噪音在20AWG/1.5M線端測得，在此線端并聯(lián)10uF/50V電解電容和0.1uF/50V CBB電容，示波器帶寬限制為20MHz。

表5 電壓紋波測試

紋波噪聲波形圖：

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 保護(hù)功能：

以下涉及過流保護(hù)、短路保護(hù)的測試。

4.3.1 過流保護(hù)：

4.3.2 短路保護(hù)：功率計限流電流為2.5A

4.4 動態(tài)測試：

注：輸出動態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為2A持續(xù)5ms/10ms，然后為0A持續(xù)5ms/10ms并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為1A/uS。

AC90V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

AC264V @ 10ms

4.5 系統(tǒng)延時時間測試：

注：AC 端（綠色）、VO輸出端（藍(lán)色）波形圖。

T_{ON_DELAY}@ AC100V，100% Load

T_{ON_DELAY}@ AC240V 100%Load

T_{ON_DELAY}@ AC100V ，100% Load

T_{ON_DELAY}@ AC240V 100% Load

V_{OVER_SHORT}@ AC100V No Load

V_{OVER_SHORT}@ AC240V No Load

5、其它重要波形測試DRAIN （綠）端、CS（藍(lán)色）端波形圖：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% load

AC264/50Hz，100% load

AC90/60Hz，100%load輸出TT3017L Vds

AC264/50Hz，100%load輸出TT3017L Vds

s

6、溫度測試測試條件：40 ℃環(huán)境下滿載測試。

7、EMI評估測試

測試條件：

輸入：230VAC50Hz

輸出電流：2A

負(fù)載類型：電阻。

限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B

傳導(dǎo)L線測試 PK+AV

傳導(dǎo)N線測試PK+AV

傳導(dǎo)N線測試PK+AV

輸入：110VAC50Hz

輸出電流：2A

負(fù)載類型：電阻 輸出低接大地

限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B

傳導(dǎo)L線測試 PK+AV

傳導(dǎo)L線測試 PK+AV

關(guān)于思睿達(dá)微電子

思睿達(dá)微電子成立于2017年7月，主要為客戶提供全功率AC/DC電源解決方案和PoE相關(guān)解決方案，致力于成為電源芯片定制專家。

主要產(chǎn)品應(yīng)用于交換機(jī)，路由器，IP-Phone，充電器，適配器，PD快充，防水電源等產(chǎn)品。

多種方案，歡迎隨時交流溝通。思睿達(dá)聯(lián)系人：何工 18923426660，E-mail：manjie@threeda.com，歡迎來電咨詢，申請樣品。感謝！