帮你解决功耗、效率问题！看看18W电源适配器方案有多给力
在之前的文章，我们给大家介绍了一份“硬核”的240w电源适配器方案，该方案的控制ic采用了思睿达主推的cr1252和cr3012。
本文，我们将给大家带来的是一份基于思睿达主推的cr5149tj_18w电源适配器方案。该方案全电压输入时平均效率>86%，而且具有良好的动态负载能力。当然，还不止这些，小编给大家一一揭晓。
1、样机介绍：
该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率18w，恒压输出的电源适配器样机，控制ic采用了思睿达主推的cr5149tj。
cr5149tj_12v1.5a工程样机示意图
cr5149tj芯片
cr5149tj 是一款高集成度、低待机功耗的ccm+pfm 混合电流模式pwm 控制开关。cr5149tj 轻载时会降低频率，最低频率22khz 可避免音频噪声。cr5149tj 提供了完整的保护功能，如ocp、otp、vdd_ovp、uvlo 等。软启动功能可以减少系统启动时mosfet 的应力，前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计，降低开关噪声，简化了emi 设计。cr5149tj 提供dip-8l的封装。
特性
● 较低的启动电流 (大约3μa)
● 全电压范围待机低于75mw
● 满足六级能效标准
● 内置软启动减少mosfet应力
● 内建同步斜坡补偿，消除次谐波振荡
● 内建频率抖动功能，降低emi
● 内置65khz开关频率
● 轻载降低工作频率
● vdd宽工作范围
● vdd过压保护功能
● 内置前沿消隐电路
● 逐周期过流保护
● 内置过温保护
● 过载保护
● dip-8l绿色封装
基本应用
● 电源适配器
● 机顶盒电源
● 充电器
● 存储设备电源
典型应用
管脚排列
管脚描述
样机pcba尺寸：66*39*24mm，是一款全电压实现12v1.5a输出的电源适配器。90vac满足启动时间的条件下，实现ac264v样机待机功耗仅为70mw；全电压输入时平均效率>86%；输出接22awg1.5米线能够满足最严格的 “coc_v5_t2” 能效标准。
样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、ocp、scp、ovp、otp自动恢复”等多种保护功能。
样机的变压器，采用了ee19w加厚磁芯（pc40材质）。变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
2、样机特性：
以下表格为工程样机的主要特性，具体测试方法在第 4 章节中有详细说明。
2.1、输入特性：
2.2、输出特性(pcb end)：
2.3、整机参数：
2.4、保护功能测试：
2.5、工作环境：
2.6、测试仪器：
3、样机结构信息：
本小节展示了工程样机的电路、版图结构，变压器结构及工艺。
3.1、电路原理图及 bom：
3.1.1 原理图：
3.1.2、元器件清单：
3.1.3、pcb 布局&布线：
pcb 顶层布局
pcb 底层布局
pcb 底层布线
3.2、变压器绕制工艺：
3.2.1、电路示意图：
3.2.2、规格参数：
1）骨架：ee19w 磁芯加厚立式（5+5pin）,ae＝46mm²；
2）材质：tdk pc40 或同等材质；
3）n1、n2: 2uew 漆包线；n3: 三层绝缘线；
4）次级绕组从变压器顶端进出线，磁芯接地
5）绝缘胶带:3m900 或同等材质；
6）初级绕组感量 lp：1.8mh±5%（测试条件：0.3v，10khz）；
7）漏感量 llk：要求控制在初级绕组的 5%以内(测试条件：0.3 v，10khz）)；
8）耐压测试= 3.3kv 5ma 1min；
9）成品要求:浸凡立水；
3.2.3、变压器参数:
3.2.4、变压器结构图：
4、性能测评：
本小节对工程样机的输入部分、输出部分、各种保护以及一些时序进行了测 试，以下详解了测试方法及结果。从测试结果来看，以下各项测试均合格，能够 满足大部分客户的要求。
4.1、输入特性：
本模板经过在不同的输入电压(从 90v/60hz 到 264v/50hz)和不同负载条件 （空载和满载）下测试，得到待机功耗、效率及平均效率。
表 1 待机功耗
表 2 输出 100%负载下的输入特性
表 3 效率测试（1.5m 22awg cable）
表 4 效率测试（pcb end）
表 5 能效等级评估（1.5m 22awg cable）
4.2、输出特性：
4.2.1、线性调整率和负载调整率: （ pcb end ）
4.2.2、输出电压纹波：
注：纹波及噪声在 1.5m 22awg 处测试，测试端并联 0.1uf/50v 的瓷片电容和 10uf/50v 电解电容，带宽限制为 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、保护功能：
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
4.3.1、过流保护：
4.3.2、短路保护：
功率计电流量程 2.5a，开启平均值模式测量。
4.4、系统温升测试
本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在 40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为 90v~264v，输出电流 1.5a。
测试样机及配套外壳
温升测试：(℃)
4.5、动态测试：
输出动态负载电流设置为 1.5a 持续 5ms/10ms，然后为 0a 持续 5ms/10ms 并 持续循环，上升/下降设置为 3a/us。(1.5m 22awg cable)
ac90v 5ms
ac90v 10ms
ac264v 5ms
ac264v 10ms
4.6、系统延时时间测试：
ton_delay @ ac90v，100% load
ton_delay @ ac240v，100% load
thold_up @ ac90v，100% load
thold_up @ ac240v，100% load
4.7、其它重要波形测试：
drain（蓝色）端、cs（红色）端波形图：
ac90/60hz，100% load
ac115/60hz，100% load
ac230/50hz，100% load
ac264/50hz，100% load
其他波形测试
ac264/50hz，100% load 输出肖特基电压
ac264/50hz，输出短路，vds vcs 波形
5、emi 评估测试 测试条件：
输入：ac120v-60hz/230v-50hz；
输出负载用大功率电阻；
限值标准参考：en55013、en55022b。（辐射测试结果仅供参考）
ac120v/60hz 传导 l 相
ac120v/60hz 传导 n 相
ac230v/50hz 传导 l 相
ac230v/50hz 传导 n 相
ac115v/60hz 辐射测试
ac230v/50hz 辐射测试
关于思睿达微电子
思睿达是专注于adc、dac、poe和dc / dc 芯片级解决方案的高科技企业，目前同步推广启臣微全系列产品，希望将启臣15年在电源行业这份积淀，这份坚持发扬光大。思睿达同时也可以提供芯片级定制服务。
多种方案，欢迎随时交流沟通。欢迎来电咨询，申请样品。感谢！
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6）初级绕组感量 lp：1.8mh±5%（测试条件：0.3v，10khz）；
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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、保护功能：
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ton_delay @ ac90v，100% load
ton_delay @ ac240v，100% load
thold_up @ ac90v，100% load
thold_up @ ac240v，100% load
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ac90/60hz，100% load
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输出负载用大功率电阻；
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ac120v/60hz 传导 l 相
ac120v/60hz 传导 n 相
ac230v/50hz 传导 l 相
ac230v/50hz 传导 n 相
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