隨著科技的發(fā)展和生活方式的改變，電子產(chǎn)品已經(jīng)成為我們生活中不可或缺的一部分。從智能手機(jī)到平板電腦，從筆記本電腦到無線音響，我們對(duì)于電子設(shè)備的需求越來越多樣化和高度依賴。然而，不同的電子設(shè)備往往需要不同的電源適配器來提供正確的電力供應(yīng)。因此，設(shè)計(jì)一個(gè)優(yōu)秀的電源適配器方案變得極為重要。

今天要給大家介紹的是基于思睿達(dá)主推的CR5865PR45W 20V2.25A充電器方案，能效方面，AC264V輸入待機(jī)功耗36mW，輸出使用外推14mR同步整流MOS，輸出20V2.25APCB端平均效率>91%，能夠滿足六級(jí)能效標(biāo)準(zhǔn)；低紋波，低噪聲，符合相關(guān)EMI規(guī)定.

1、樣機(jī)介紹

該測(cè)試報(bào)告是基于能適用于AC100~240V45W20V2.25A充電器方案，控制 IC采用了思睿達(dá)主推的CR5865PR.

CR5865PR+CR3015A20V2.25A工程樣機(jī)示意圖

CR5865PR芯片

CR5865PR是一款高集成、高性能電流型 氮化鎵PWM 控制開關(guān)，該控制電路在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)都有比較高的轉(zhuǎn)換效率。 CR5865PR內(nèi)部頻率優(yōu)化實(shí)現(xiàn)了優(yōu)異的EMI效果 ，限制最小工作頻率為22kHz，避免工作時(shí)產(chǎn)生噪聲。CR5865PR提供了完整的保護(hù)功能,包括逐周期過流保護(hù)(OCP)，過載保護(hù)（ OLP）,輸入欠壓保護(hù),CS短路保護(hù)，輸出

二極管短路保護(hù)，輸出過壓保護(hù)和 VDD 過壓保護(hù)。 CR5865PR采用 PDFN5*6封裝。

特性：

● CR5865PR是一款內(nèi)置E-MODE GaN,高能效QR+谷底鎖定控制模式

綠色節(jié)能PWM控制器；

● 內(nèi)置軟驅(qū)動(dòng)減少GaN HEMT應(yīng)力，內(nèi)置前沿消隱電路；

●最高支持230kHz開關(guān)頻率，具有頻率抖動(dòng)功能，有良好的EMI特性，開關(guān)頻率平滑變化，低噪聲設(shè)計(jì)；

● 具有“軟啟動(dòng)、OCP、OLP、OTP、OVP，輸出二極管短路保護(hù)”等自動(dòng)恢復(fù)保護(hù)功能；PDFN5*6封裝；

● 電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、較少的外圍元器件，適用于AC/DC高功率密度電源適配器及PD電源。

基本應(yīng)用

●高功率密度電源適配器

●PD電源

典型應(yīng)用:

管腳排列

CR3015A芯片

CR3015A 是針對(duì)高性能、低功耗、高效率的離線式反激變換器而優(yōu)化設(shè)計(jì)的一 款次級(jí)側(cè)簡(jiǎn)單結(jié)構(gòu)的同步整流控制器，支持 CCM、DCM 和 QR 等多種工作模式。

1 樣機(jī)介紹：

CR5865PR是一款高集成、高性能電流型 氮化鎵PWM 控制開關(guān)，該控制電路在整個(gè)負(fù)載范圍內(nèi)都有比較高的轉(zhuǎn)換效率。樣機(jī)PCBA尺寸：66*38*24mm,是一款全電壓實(shí)現(xiàn)20V2.25A輸出的電源適配器。AC264V樣機(jī)待機(jī)功耗＜50mW；全電壓輸入時(shí)平均效率>90%；輸出接20AWG1.5米線能夠滿足“COCT2”能效標(biāo)準(zhǔn)。

樣機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)負(fù)載能力,同時(shí)具有軟啟動(dòng)以及“OCP、SCP、OTP、VDDOVP”等多種保護(hù)功能。樣機(jī)的變壓器，采用了EE22加厚加寬磁芯（PC40材質(zhì)），變壓器繞制工藝部分，請(qǐng)見后文詳細(xì)說明。

2 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)說明。

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)，變壓器結(jié)構(gòu)及工藝。

3.1 電路原理圖及 BOM：

3.1.1 原理圖：

（1）電源部分原理圖

（2）PCB 圖：

PCB 頂層布局&布線

PCB 底層布局&布線（鏡像）

3.2變壓器繞制工藝：

（1）變壓器電性及結(jié)構(gòu)示意圖：

（3）規(guī)格參數(shù)：

1）骨架：EE22加厚加寬立式（5+2PIN）,Ae＝58.2mm2，槽寬8mm；

2）材質(zhì)：TDKPC40或以上磁芯材質(zhì)；

3）初級(jí)、反饋:2UEW漆包線；

4）次級(jí):三層絕緣線；

5）絕緣膠帶:3M1298或同等材質(zhì)；

6）初級(jí)繞組感量Lp：0.45mH±5%（測(cè)試條件：0.25V，10kHz）；

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

8）耐壓測(cè)試=3KV5mA1Min；

9）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(cè)評(píng)：

樣機(jī)性能主要是針對(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，以下為詳細(xì)測(cè)試方法及結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果來看，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：

本樣機(jī)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(cè)試，得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。

4.2輸出特性：

4.2.1 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率 PCB 端：

4.2.2 輸出電壓紋波及噪音：

注：紋波及噪音測(cè)量時(shí)示波器探頭并聯(lián) 10uF/50V 電解電容和 0.1uF/50V CBB

電容，示波器帶寬限制為 20MHz。

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：

以下測(cè)試過流保護(hù)、短路保護(hù)功能。

4.3.1 過流保護(hù)：

4.3.2 短路保護(hù)：

功率計(jì)限流電流為2.5A

4.3.3 光耦失效測(cè)試：

短接光耦1、2腳位，模擬光耦失效，AC90V~AC264V輸出電壓為23.6V。

4.3.4 AC 欠壓保護(hù)測(cè)試：

AC欠壓65V保護(hù) ，80V恢復(fù)。

4.4系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試：

注：AC 端（綠色）、VO輸出端（藍(lán)色）波形圖。

4.5動(dòng)態(tài)測(cè)試：

輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為 2.25A 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 3A/us，PCB 端測(cè)試。

4.6其它重要波形測(cè)試：

初級(jí) MOS_DRAIN（青色）端、CS（藍(lán)色）端波形圖：

4.7系統(tǒng)溫升評(píng)估測(cè)試：

整機(jī)含配套外殼，輸出 2.25A，置于 40℃環(huán)境中持續(xù)工作大于 1 小時(shí)，關(guān)鍵

器件表面的溫度基本穩(wěn)定并記錄如下。

4.8 EMI評(píng)估測(cè)試：

測(cè)試條件AC115V/230V;輸出:20V2.25A;負(fù)載類型：水泥電阻 。

限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B

AC115V/60Hz_傳導(dǎo) L 線 AC115V/60Hz_傳導(dǎo) N 線

AC230V/50Hz_傳導(dǎo) L 線 AC230V/50Hz_傳導(dǎo) N 線

AC115V/60Hz_輻射 AC230V/50Hz_輻射