高集成度、经济高效的27W电源适配器方案，这两颗芯片功不可没
在我们之前的文章中，介绍了基于思睿达主推的cr5149tj_18w电源适配器方案。该方案全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%。
接下来，将要介绍的是另一个电源适配器方案，控制ic采用了思睿达主推的cr5159tn 和 cr85v25rs，输出功率为27w。该方案与之前的方案又有何不同呢？我们往下看。
01、样机介绍
该测试报告是基于一个能适用于宽输入电压范围，输出功率27w 方案，输出9v3a 的工程样机，控制ic 采用了思睿达主推的cr5159tn 和cr85v25rs。
cr5159tn+cr85v25rs 工程样机示意图
cr5159tn
cr5159tn是一款采用内置高压功率mosfet的高集成度、低待机功耗ccm+pfm混合电流模式pwm控制开关。cr5159tn轻载时会降低频率，最低频率22khz可避免音频噪声。cr5159tn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。cr5159tn提供dip-8l的封装。
特性
● cr5159tn 是采用内置650v 高压功率mosfet，反激式pwm 功率开关；
● 内置软启动，减小mosfet 的应力；
● 内置同步斜坡补偿电路，消除次谐波振荡；
● 65khz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的emi 特性；
● 全电压输入范围，待机功耗：< 75mw；
● 具有“软启动、ocp、scp、otp、ovp 自动恢复等保护功能；
● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于小功率ac / dc 电源适配器、充电器；
● cr5159tn 还提供vdd 电压从8.5v 至36.5v 更宽的工作范围。
基本应用
● 电源适配器
● 充电器
● 存储设备电源
典型应用
管脚排列
管脚描述
cr85v25rs
芯片特性：
● 支持ccm&qr&dcm 工作模式；
● 内置85v 功率mos 管；
● 可自供电，支持正端/负端应用；
● 精确的外围电路；
● vcc 欠压保护；
● 最大支持150khz 工作频率。
该样机大小73.8mm×36.8mm，ac264v 输入待机功耗87.3%，能够满足“能源之星v2.0 vi 级能效”与欧洲coct2 标准；具有“ocp、otp、vdd_ovp、uvlo ”等多种保护功能；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，cr5159tn 还提供vdd 电压从8.5v 至36.5v 更宽的工作范围。
样机的变压器，采用了ee22加宽磁芯（pc95材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
02、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：
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
03、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pcb 版图：
（1）原理图：
（2）pcb 版图：
3.2、变压器绕制工艺：
（1）变压器电性及结构示意图：
（2）规格参数：
1）骨架：ee22 立式加宽（7pin）,ae＝58.2mm²；
2）材质：tdk pc95 或同等材质；
3）初级、反馈: 2uew 漆包线
4）次级: 三层绝缘线
5）绝缘胶带:3m1298 或同等材质
6）初级绕组感量lp：1.5mh±5%（测试条件：0.25v，1khz）；
7）漏感量llk：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25v，10khz）)
8）耐压测试= 3kv 5ma 1min
9）成品要求:浸凡立水
(3)变压器参数：
3.3、元器件清单：
04、性能测评
样机性能主要是针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：
本样机经过在不同的输入电压(从90vac 到264vac)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 、无负载待机功耗
表2、输出pcb 板端测试100%载下的输入特性
表3、输出板端测试的效率特性:
4.2、输出特性：
注：以下数据均为板端测试：
4.2.1 线性调整率和负载调整率：
表4、线性调整率和负载调整率
4.2.2、输出电压纹波及噪音：
注：纹波及噪音在输出板端测得，在此线端并联10uf/50v 电解电容和0.1uf/50v cbb 电容，示波器带宽限制为20mhz。
表5、电压纹波测试:
纹波噪声波形图：
fig1 r&n@ ac90v/60hz,9v3a no load
fig2 r&n@ ac90v/60hz,9v3a 100% load
fig3 r&n@ ac264v/50hz,9v3ano load
fig4 r&n@ ac264v/50hz,9v3a 100% load
4.3、保护功能：
以下测试过流保护、短路保护功能。
4.3.1、过流保护：
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5a
4.4、动态测试：
注：输出动态负载电流设置为10%持续5ms/10ms，然后为90%持续5ms/10ms并持续循环，上升/下降设置为3a/us。
fig5 ac90v/60hz,5ms 9v3a
fig6 ac264v/50hz,5ms 9v3a
fig7 ac90v/60hz,10ms 9v3a
fig8 ac264v/50hz,10ms 9v3a
4.5、系统延时时间测试：
注：ac 端（绿色）、vo 输出端（蓝色）波形图。
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、其它重要波形测试
drain（绿）端、cs（蓝色）端波形图：
ac90/60hz，9v3a 100% load
ac115/60hz，9v3a 100% load
ac230/50hz，9v3a 100% load
ac264/50hz，9v3a 100% load
ac90/60hz，9v3a 100%load 输出vds
ac264/50hz，9v3a 100%load 输出vds
06、温度测试
测试条件：40℃环境下满载测试。
07、emi 评估测试
7.1 测试条件：
输入：230vac50hz
输出：9v3a
负载类型：电阻，限值标准参考：en55013、en55022b
传导l 线测试pk+av
传导n 线测试pk+av
辐射测试pk+av
7.2
输入：110vac50hz
输出：9v3a
负载类型：电阻输出低接大地，限值标准参考：en55013、en55022b
传导l 线测试pk+av
传导n 线测试pk+av
辐射测试pk+av
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。
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02、样机特性
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2.3、整机参数：
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03、样机结构信息
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3.2、变压器绕制工艺：
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fig1 r&n@ ac90v/60hz,9v3a no load
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fig3 r&n@ ac264v/50hz,9v3ano load
fig4 r&n@ ac264v/50hz,9v3a 100% load
4.3、保护功能：
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4.3.1、过流保护：
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5a
4.4、动态测试：
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fig5 ac90v/60hz,5ms 9v3a
fig6 ac264v/50hz,5ms 9v3a
fig7 ac90v/60hz,10ms 9v3a
fig8 ac264v/50hz,10ms 9v3a
4.5、系统延时时间测试：
注：ac 端（绿色）、vo 输出端（蓝色）波形图。
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、其它重要波形测试
drain（绿）端、cs（蓝色）端波形图：
ac90/60hz，9v3a 100% load
ac115/60hz，9v3a 100% load
ac230/50hz，9v3a 100% load
ac264/50hz，9v3a 100% load
ac90/60hz，9v3a 100%load 输出vds
ac264/50hz，9v3a 100%load 输出vds
06、温度测试
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7.1 测试条件：
输入：230vac50hz
输出：9v3a
负载类型：电阻，限值标准参考：en55013、en55022b
传导l 线测试pk+av
传导n 线测试pk+av
辐射测试pk+av
7.2
输入：110vac50hz
输出：9v3a
负载类型：电阻输出低接大地，限值标准参考：en55013、en55022b
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辐射测试pk+av
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