概述

上一篇文章我們介紹了基于思睿達主推的CR5244_12V1A 電源適配器解決方案。在本文，我們將介紹基于思睿達主推的CR5149TJ_18W電源適配器方案。

01、樣機介紹

該報告是基于能夠適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率18W，恒壓輸出的電源適配器樣機，控制IC采用了思睿達主推的CR5149TJ。

CR5149TJ_12V1.5A工程樣機示意圖

關于CR5149TJ

CR5149TJ 是一款高集成度、低待機功耗的CCM+PFM 混合電流模式PWM 控制開關。CR5149TJ 輕載時會降低頻率，最低頻率22kHz可避免音頻噪聲。CR5149TJ 提供了完整的保護功能，如OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO 等。軟啟動功能可以減少系統啟動時MOSFET 的應力，前沿消隱時間簡化了系統應用。通過頻率抖動和軟驅動電路的設計，降低開關噪聲，簡化了EMI 設計。CR5149TJ 提供DIP-8L的封裝。

CR5149TJ芯片特性：

●較低的啟動電流 (大約3μA)

●全電壓范圍待機低于75mW

●滿足六級能效標準

●內置軟啟動減少MOSFET應力

●內建同步斜坡補償，消除次諧波振蕩

●內建頻率抖動功能，降低EMI

●內置65kHz開關頻率

●輕載降低工作頻率

●VDD寬工作范圍

●VDD過壓保護功能

●內置前沿消隱電路

●逐周期過流保護

●內置過溫保護

●過載保護

●DIP-8L綠色封裝

基本應用

●電源適配器

●機頂盒電源

●充電器

●存儲設備電源

管腳排列

管腳描述

典型應用

樣機PCBA尺寸：66*39*24mm，是一款全電壓實現12V1.5A輸出的電源適配器。90VAC滿足啟動時間的條件下，實現AC264V樣機待機功耗僅為70mW；全電壓輸入時平均效率>86 %；輸出接22AWG1.5米線能夠滿足最嚴格的 “COC_V5_T2” 能效標準。

樣機具有良好的動態負載能力；同時具有“軟啟動、OCP、SCP、OVP、OTP自動恢復”等多種保護功能。

樣機的變壓器，采用了EE19W加厚磁芯（PC40材質）。變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細說明。

02、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：

03、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

PCB 底層布局

PCB 底層布線

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：EE19W 磁芯加厚立式（5+5PIN）,Ae＝46mm2；

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：1.8mH±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：0.3 V，10kHz）)；

8）耐壓測試= 3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求：浸凡立水；3.2.3、變壓器參數:

3.2.4、變壓器結構圖：

04、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 22AWG Cable）

表 4 效率測試（PCB END）

表 5 能效等級評估（1.5M 22AWG Cable）

4.2、輸出特性：

4.2.1、線性調整率和負載調整率: （ PCB END ）

4.2.2、輸出電壓紋波：

注：紋波及噪聲在 1.5M 22AWG 處測試，測試端并聯 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 Load

R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

R&N @ AC264V/60Hz,No Load

R&N @ AC264V/60Hz,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：

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 1.5A。

測試樣機及配套外殼

溫升測試：(℃)

4.5、動態測試：

輸出動態負載電流設置為 1.5A 持續 5ms/10ms，然后為 0A 持續 5ms/10ms 并 持續循環，上升/下降設置為 3A/us。(1.5M 22AWG Cable)

AC90V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.6、系統延時時間測試：

TON_DELAY@ AC90V，100% Load

TON_DELAY@ AC240V，100% Load

THOLD_UP@ AC90V，100% Load

THOLD_UP@ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形測試：

DRAIN（藍色）端、CS（紅色）端波形圖：

05、EMI評估測試

測試條件：

輸入：AC120V-60HZ/230V-50Hz；

輸出負載用大功率電阻；

限值標準 參考：EN55013、EN55022B。（輻射測試結果僅供參考）

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。

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

審核編輯：符乾江