有了这款国产电源芯片，让这个12W电源适配器方案脱颖而出
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-7-21 12:00 编辑在上一篇文章中，主要介绍了基于思睿达主推的CR5215SG+CR40V20RSA 12W充电器方案。接下来，我们将介绍下12W电源适配器方案，该方案是一款基于思睿达主推的CR5216SG设计的，全电压实现无Y电容12V1A输出的适配器。那么，它又有哪些特点呢？
1、样机介绍
该测试报告基于宽输入电压范围的输出为功率12W恒压输出的适配器样机，控制IC采用了思睿达主推的CR5216SG。
CR5216SG_12V1A 无Y 工程样机示意图
CR5216SG
CR5216SG是一款应用于小功率AC/DC充电器和电源适配器的高性能离线式脉宽调制控制器。该芯片采用原边检测和调整的拓扑结构，因此在应用时无需TL431和光耦。芯片内置恒流/恒压两种控制方式。
在恒流控制时，最大输出电流和输出功率可以通过CS引脚的限流电阻RCS设定。在恒压控制时，内置恒压采样电路以及高精度的误差比较器基准电压保证了芯 片的高性能和高精度。此外，内置线损补偿电路保证了从空载到满载条件下输出电 压精度。芯片还具有极低的静态工作电流， 芯片待机功耗低于75mW。
CR5216SG针对各种情况设计了一系列完善的保护措施，包括逐周期峰值电流限 制、VDD 过压保护、FB 开路保护、输出 短路保护、前沿消隐、过温保护、电源钳 位和欠压锁定功能。在FB上拉电阻开路，FB下拉电阻短路，输出二极管开路或者短 路，变压器绕组短路，CS 引脚电阻开路等故障条件下都能有效保护，使得芯片具有更高的可靠性。
芯片特性
● 低启动电流
● 恒压精度可达±5%、恒流精度可达±5%
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
● 动态负载响应功能
● 可编程CC/CV模式控制
● 高能效QR控制模式
● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 内置输出线电压补偿功功能
● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 无音频噪音控制技术
● VDD端过压、欠压保护功能
● VDD端钳位电路
● 内置输出过压保护功能
● 内置FB开路、短路保护功能
● 内置输出二极管开路、短路保护功能
● 内置前沿消隐电路
● 逐周期电流限制
● 过载保护功能
● 过温保护功能
● SOP-8L绿色封装
基本应用
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
典型应用
管脚排列
管脚描述
该样机是一款基于CR5216SG设计的，全电压实现无Y电容12V1A输出的适配器。AC90V满足启动时间的条件下，实现AC230V样机待机功耗<43mW；典型输入电压时平均效率>84.3%；能够满足最严格的能效标准“COC_T2”；全电压可实现±5%的CV输出精度。
样机尺寸：长宽高54*35*20mm，样机具有“软启动、OCP、SCP、OVP、FB开路/短路保护、OTP自动恢复、输出二极管开路/短路保护功能”等多种保护功能。
样机的变压器，采用了EE16加宽磁芯（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(Line 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布线：
PCB顶层布局
PCB底层走线
3.2、变压器绕制工艺：
3.2.1、变压器电路示意图及结构图：
3.2.2、规格参数：
1）骨架：EE16加宽立式（5+5PIN）,Ae＝38mm²；
2）材质：TDK PC40或同等材质；
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW漆包线；
4）N3：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M1298或同等材质；
6）初级绕组感量Lp：1.25mH±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：0.3V，10kHz）)
8）耐压测试=3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水
3.2.3、变压器参数：
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(输出含有假负载9.1KΩ)
表2、输出100%负载下的输入特性
表3、效率测试（PCB END）
表4、效率测试（输出24AWG 1.5M）
4.2、输出特性：
4.2.1、线性调整率和负载调整率（输出24AWG 1.5M）：
4.2.2、输出电压纹波：
注：纹波及噪音在线端测试，同时PCB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/50Hz,No Load
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
4.2.3、输出恒流特性：
4.3、保护功能：
注：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：
4.4、动态测试：
注：输出动态负载电流设置为1A持续5/10ms，然后为0A持续5/10ms并持续循环，上升/下降设置为3A/us。
AC90V @ 5ms
AC90V @ 10ms
AC264V @ 5ms
AC264V @ 10ms
4.5、系统延时时间测试：
注：AC端（蓝色）、VO输出端（红色）波形图。
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
VOVER_SHOOT @ AC100V，No Load
VOVER_SHOOT @ AC240V，No Load
4.6、其它重要波形测试：
注：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
AC264/50Hz，Output Short
AC264/50Hz 输出肖特基电压
4.7、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1A。
测试样机及配套外壳
温升测试：(℃)
5、EMI 评估测试
测试条件：
输入：AC230V/50Hz；
输出负载：12Ω/50W；
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
AC230V/50Hz 传导L 相
AC230V/50Hz 传导N 相
AC230V/50Hz 辐射测试
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