在上一篇文章中,我們介紹了基于思睿達(dá)主推CR6348的12W電源適配器方案。本文,我們將介紹基于思睿達(dá)主推CR52177SC的5WUSB 電源適配器方案。究竟有什么強(qiáng)大之處呢?一起來(lái)揭曉吧!
01
樣機(jī)介紹
該測(cè)試報(bào)告是基于一個(gè)能適用于寬輸入電壓范圍,輸出功率5W,恒壓恒流輸出的USB 電源適配器樣機(jī),控制IC采用了思睿達(dá)公司的CR52177SC。 CR52177SC_5V1A 工程樣機(jī)示意圖關(guān)于CR52177SC
CR52177SC是一款外圍應(yīng)用電路極度簡(jiǎn)化的高性能原邊檢測(cè)控制的PWM 開(kāi)關(guān),具有快速啟動(dòng)功能,啟動(dòng)時(shí)間更短。CR52177SC內(nèi)部采用了多模式控制的效率均衡技術(shù),用于減少芯片系統(tǒng)待機(jī)功耗和提升效率,同時(shí)采用了初級(jí)電感量補(bǔ)償技術(shù)和內(nèi)部集成的輸出線電壓補(bǔ)償技術(shù),保證了芯片在批量生產(chǎn)過(guò)程中CC/CV 輸出精度,內(nèi)置的全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)保證了系統(tǒng)在全電壓范圍(90V~264V)內(nèi)輸出恒定的功率??梢怨ぷ髟陔p繞組和三繞組應(yīng)用系統(tǒng)下,自供電功能保證芯片能夠在任何條件下正常工作,極簡(jiǎn)的外圍應(yīng)用仍然能夠保證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠工作。CR52177SC集成了多種功能和保護(hù)特性,包括欠壓鎖定(UVLO),軟啟,過(guò)溫保護(hù)(OTP),逐周期電流限制(OCP),F(xiàn)B 引腳開(kāi)路和懸空保護(hù),輸出短路保護(hù),前沿消隱等,使得芯片具有更高的可靠性。1、主要特點(diǎn)
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極簡(jiǎn)外圍應(yīng)用電路
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內(nèi)置快速啟動(dòng),省啟動(dòng)電阻
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內(nèi)置自供電功能,省供電二極管
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省FB端下偏電阻
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原邊檢測(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),無(wú)需光耦和TL431
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全電壓范圍內(nèi)高精度恒壓和恒流輸出
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采用多模式控制的效率均衡技術(shù)
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內(nèi)置輸出線電壓補(bǔ)償功能
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內(nèi)置初級(jí)電感量偏差補(bǔ)償功能
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內(nèi)置全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償功能
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內(nèi)置過(guò)溫度保護(hù)功能
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內(nèi)置FB開(kāi)路和短路保護(hù)功能
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內(nèi)置前沿消隱
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逐周期過(guò)流保護(hù)
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SOP-7L綠色封裝
2、基本應(yīng)用
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小功率電源適配器
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蜂窩電話充電器
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圣誕燈、LED驅(qū)動(dòng)器
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替代線性調(diào)整器和RCC
3、典型應(yīng)用
?4、管腳排列
5、管腳描述
6、應(yīng)用范圍
*實(shí)際最大功率必須保證足夠的集電極散熱面積,測(cè)試條件40℃環(huán)境溫度。 該樣機(jī)是一款基于CR52177SC設(shè)計(jì)的,全電壓實(shí)現(xiàn)5V1A輸出的USB電源充電器。設(shè)計(jì)緊湊,體積小,成本低,效率高,性能好。PCBA尺寸僅為:33*29*17mm;樣機(jī)在AC90V滿足啟動(dòng)時(shí)間的條件下,實(shí)現(xiàn)AC264V待機(jī)功耗<64mW;典型平均效率75%;能夠滿足最嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)“COC_T2”;全電壓可實(shí)現(xiàn)±3%的CC/CV輸出精度;具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能。樣機(jī)的變壓器,采用了EE13磁芯(PC40材質(zhì)),變壓器繞制工藝部分,請(qǐng)見(jiàn)后文詳細(xì)說(shuō)明。02
樣機(jī)特性
以下表格為工程樣機(jī)的主要特性,具體測(cè)試方法在第4 章節(jié)中有詳細(xì)說(shuō)明。2.1、輸入特性:?2.2、輸出特性(PCB END):?2.3、整機(jī)參數(shù):?2.4、保護(hù)功能測(cè)試:?2.5、工作環(huán)境:2.6、測(cè)試儀器:?03
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),變壓器結(jié)構(gòu)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(guī)格參數(shù):1)骨架:EE13(5+5PIN),Ae=17.1mm2;2)磁芯材質(zhì):TDK PC40 或同等材質(zhì);3)N1、N2、N3: 2UEW 漆包線;N4: 三層絕緣線,出線加黑/白特氟龍?zhí)坠?/span>(A 白/B 黑)4)絕緣膠帶:3M900 或同等材質(zhì);5)磁芯中柱開(kāi)氣隙,初級(jí)感量Lp:2000uH±5%(測(cè)試條件:0.3V,10kHz);6)漏感量LLK:要求控制在初級(jí)繞組的5%以內(nèi)(測(cè)試條件:0.3V,10kHz));7)耐壓測(cè)試= 3KV 5mA 1Min8)成品要求:真空含浸3.2.3、變壓器參數(shù):?3.2.4 變壓器結(jié)構(gòu)圖:??04
性能測(cè)評(píng)
本小節(jié)對(duì)工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時(shí)序進(jìn)行了測(cè)試,以下詳解了測(cè)試方法及結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果來(lái)看,以下各項(xiàng)測(cè)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(guò)在不同的輸入電壓(從90V/60Hz 到264V/50Hz)和不同負(fù)載條件下測(cè)試,得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。表1:待機(jī)功耗?表2:輸出100%負(fù)載下的輸入特性?表3:效率測(cè)試(PCB END)?表4:效率測(cè)試(USB END)?表5:能效等級(jí)評(píng)估(PCB END)?4.2、輸出特性:4.2.1、線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率:?4.2.2、輸出恒流特性:?4.2.3、輸出電壓紋波&噪聲:注:紋波及噪聲在USB 端測(cè)試,同時(shí)測(cè)試端口并聯(lián)0.1uF/50V 的瓷片電容和10uF/50V 電解電容,帶寬限制為20MHz。?R&N @ AC90V/60Hz,No LoadR&N @ AC90V/60Hz,100% LoadR&N @ AC264V/50Hz,No LoadR&N @ AC264V/50Hz,100% Load4.3、保護(hù)功能:以下涉及過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。4.3.1、過(guò)流保護(hù):?4.3.2、短路保護(hù):?4.4、溫升測(cè)試:40 攝氏度恒溫箱滿載極限溫升測(cè)試被測(cè)樣機(jī)加裝專用塑料外殼后,至于密閉塑料容器內(nèi),測(cè)試樣機(jī)IC,變壓器,肖特基二極管溫度。以下溫度為平衡后的溫度。?4.5、動(dòng)態(tài)測(cè)試:輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為0.9A 持續(xù)5ms/10ms,然后為0.1A 持續(xù)5ms/10ms并持續(xù)循環(huán),上升/下降設(shè)置為3A/uS。?AC90V 5msAC90V 10msAC264V 5msAC264V 10ms4.6、系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試:?TON_DELAY @ AC100V,100% LoadTON_DELAY @ AC240V,100% LoadTHOLD_UP @ AC100V,100% LoadTHOLD_UP @ AC240V,100% Load4.7、其它重要波形測(cè)試:AC264V/50Hz,100% Load, DRAIN 端592VAC264V/50Hz,100% load, 肖特基32.2V05
EMI評(píng)估測(cè)試
測(cè)試條件:輸入:AC115V/230V;輸出負(fù)載:5Ω/50W;限值標(biāo)準(zhǔn)參考:EN55013、EN55022B。(輻射測(cè)試結(jié)果僅供參考)AC115V 傳導(dǎo)L 相AC115V 傳導(dǎo)N 相AC230V 傳導(dǎo)L 相AC230V 傳導(dǎo)N 相AC115V 輻射測(cè)試AC230V 輻射測(cè)試-
電源
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適配器
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