本期的內容是介紹基于思睿達主推的CR5169SK_12V2A適配器方案。該方案具有多種保護功能，且能夠滿足“能源之星V2.0 VI 級能效”與歐洲COCT2 標準。話不多說，小編將為大家揭曉Demo的特性、電路、版圖結構，變壓器結構及工藝。

以下為思睿達主推的成都啟臣微的CR5169SK+CR85V25RS_12V2A SMPS 工程樣機測試報告。

01、樣機介紹

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12V輸出的工程樣機，控制IC采用了思睿達主推的的CR5169SK。

CR5169SK_12V2A 工程樣機示意圖

01、CR5169SK芯片

CR5169SK 是一款采用內置高壓功率MOSFET，具有優化的圖騰驅動電路以及電流模式PWM控制器，適用于待機功耗<75mW 的小功率AC/DC 電源適配器、充電器電源。CR5169SK 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。CR5169SK 輕載時會降低頻率，最低頻率22kHz 可避免音頻噪聲。

特性

● CR5169SK 是采用內置650V 高壓功率MOSFET，反激式PWM 功率開關；

● 內置軟啟動，減小MOSFET的應力，內置斜坡補償電路；

● 65kHz 開關頻率，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 自動恢復等保護功能；

● 電路結構簡單、較少的外圍元器件，適用于小功率AC/DC 電源適配器、充電器；

● CR5169SK 還提供VDD 電壓從8.5V 至36.5V 更寬的工作范圍。

主要特點

●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

●CCM+PFM控制模式

●內建同步斜坡補償，消除次諧波震蕩

●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電壓8.5V至36.5V，工作范圍更寬

●VDD過壓保護功能

●內置前沿消隱電路

●內置過溫保護

●過載保護

●SOP-8L高功率密度綠色封裝

基本應用

●AC/DC適配器

●PD電源適配器

●充電器

●存儲設備電源

典型應用

注意：PCB布板時需留有DRAIN到CS的電容位置。

管腳排列

管腳描述

02、CR85V25RS芯片

特性：

●支持CCM&QR&DCM 工作模式；

●內置85V 功率MOS管；

●可自供電，支持正端/負端應用；

●精確的外圍電路；

●VCC 欠壓保護；

●最大支持150kHz 工作頻率。

該樣機大小73.8mm×36.8mm，AC264V 輸入待機功耗<75mW，平均效率>87.0%，能夠滿足“能源之星V2.0 VI 級能效”與歐洲COCT2 標準；具有“OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO ”等多種保護功能；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，CR5169SK 還提供VDD 電壓從8.5V 至36.5V 更寬的工作范圍。

樣機的變壓器，采用了EE22加寬磁芯（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。

2.1、輸入特性

2.2、輸出特性

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）變壓器電性及結構示意圖：

（2）規格參數：

1）骨架：EE22 立式加寬（7PIN）,Ae＝58.2mm2；

2）材質：TDK PC40 或同等材質；

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

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(測試條件：0.25V，10kHz）)

8）耐壓測試= 3KV 5mA 1Min

9）成品要求:浸凡立水

(3)、變壓器參數：

3.3、元器件清單

04、性能測評

樣機性能主要是針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

本樣機經過在不同的輸入電壓(從90VAC 到264VAC)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 、無負載待機功耗(無假負載):

表2、輸出帶24AWG 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：以下數據均為外接20AWG 1.5 米線測試；

4.1.2 線性調整率和負載調整率：

表4 線性調整率和負載調整率:

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、保護功能

以下測試過流保護、短路保護功能。

4.3.1 過流保護：

4.3.2 短路保護：功率計限流電流為2.5A

4.4、動態測試

注：輸出動態負載電流設置為2A 持續5ms/10ms，然后為0A 持續5ms/10ms并持續循環，上升/下降設置為1A/uS。

AC90V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

AC264V @ 10ms

4.5、系統延時時間測試

注：AC 端（綠色）、VO 輸出端（藍色）波形圖。

TON_DELAY@ AC100V，100% Load

TON_DELAY@ AC240V，100% Load

TON_DELAY@ AC100V，100% Load

TON_DELAY@ AC240V，100% Load

VOVER_SHORT@ AC100V，No Load

VOVER_SHORT@ AC240V，No Load

05、其它重要波形測試

DRAIN（綠）端、CS（藍色）端波形圖：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% load

AC264/50Hz，100% load

AC115/60Hz，100%load 輸出二極管Vds

AC264/50Hz，100%load 輸出二極管Vds

06、溫度測試

測試條件：40℃環境下滿載測試。

07、EMI評估測試

7.1 測試條件：輸入：230VAC50Hz 輸出電流：2A 負載類型：電阻 輸出低接大地，限值標準參考：EN55013、EN55022B

傳導L 線測試PK+AV

傳導N 線測試PK+AV

輻射測試PK+AV

7.2 輸入：110VAC50Hz 輸出電流：2A 負載類型：電阻 輸出低接大地，限值標準參考：EN55013、EN55022B

傳導L 線測試PK+AV

傳導N 線測試PK+AV

輻射測試PK+AV

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。

審核編輯黃宇