基于CR5269SSG的电源适配器如何实现绿色高效稳定性强
概述 随着电子信息产业的飞速发展，电源适配器的应用场合日趋广泛，对其性能的要求也变得日益严格，包括对其效率的要求，特别是随着全世界节能意识的提高，对电源的效率也提出了极为严格的要求。本文，我们将给大家介绍的是基于思睿达主推的cr5269ssg电源适配器方案，采用sop-8l绿色封装，满足能效六标准。
1、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12w，恒压输出的电源适配器样机，控制ic采用了思睿达公司主推的cr5269ssg。
cr5269ssg_12v1a 工程样机示意图
cr5269ssg产品概述
cr5269ssg是一款高性能的电流控制型pwm开关，全电压范围内待机功耗小于75mw，满足能效六标准。为了减少待机功耗和提升效率，cr5269ssg集成了多种工作模式。随着负载的变化，cr5269ssg可以工作在三种不同的模式，并且每种模式都做了优化。当负载很重时，系统工作在传统的pwm（脉冲宽度调制）模式。当负载变轻时，系统进入pfm（脉冲频率调制）模式。在pfm模式下，随着负载的逐渐变轻，开关频率也逐渐的减小。cr5269ssg中独有的频率变换模块可以使开关频率平滑降低而不产生噪声。由于频率的降低，开关损耗也被有效的减小了。当负载继续降低而低于某一设定值时，系统进入psm（跳频调制）模式。在psm模式下，一些开关周期被跳过，这些周期内开关管完全关断，因此这种模式可进一步降低待机功耗。在上述的三种工作模式下，都集成了频率抖动功能，来提升系统的emi特性。
芯片还集成了最大输出功率动态补偿模块，从而保证系统在全电压交流输入范围（90v~264v）内最大输出功率点恒定。
cr5269ssg集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（uvlo），vdd过压保护（ovp），软启动，过温保护（otp），逐周期电流限制（ocp），过载保护（olp），sense引脚悬空保护，gate端箝位，前沿消隐等。
芯片特性：
● 全电压范围待机低于75mw
● 满足能效六级标准
● psm模式降低待机功耗
● 内置软启动
● 良好的emi特性
● 零噪声工作
● 典型65khz开关频率
● 电流模式控制
● 内置斜坡补偿
● 内置前沿消隐
● 启动电流和工作电流低
● vdd端过压保护
● 过载保护
● 逐周期过流保护
● 过温保护
● 输出整流二极管短路保护
● 四引脚散热
● sop-8l绿色封装
基本应用
● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源
引脚分布
引脚描述
典型应用
样机pcba尺寸：63*34*19mm( l*w*h),是一款全电压实现12v1a输出的电源适配器。ac90v满足启动时间的条件下，实现ac264v样机待机功耗小于75mw；全电压输入时pcb平均效率84.09%；能够满足最严格的“coc_vi_t2” 能效标准；全电压可实现3%电压输出精度。
样机具有良好的动态负载能力，良好的恒流输出效果；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ee16w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(pcb 端)：
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&布线
pcb 底层布局&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：ee16w 加宽立式（5+5pin）,ae＝38mm²；
2）材质：tdk pc40 或同等材质；
3）n1、n2、n3: 2uew 漆包线；n4: 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= 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（pcb 端）
表4 效率测试（1.8m 24awg cable）
表5 能效等级评估（pcb 端）
4.2、输出特性：
4.2.1 线性调整率和负载调整率: （1.8m 24awg cable）
4.2.2、输出电压纹波：
注：纹波及噪声在pcb 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1a。
测试样机及配套外壳
温升测试：单位℃
4.5、动态测试：
输出动态负载电流设置为3a 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。
ac90v 5ms
ac90v 10ms
ac264v 5ms
ac264v 10ms
4.6、系统延时时间测试：
ton_delay @ ac100v，100% load
ton_delay @ ac240v，100% load
thold_up @ ac100v，100% load
thold_up @ ac240v，100% load
vover_short @ ac100v，100% load
vover_short @ 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
ac264/50hz，100% load 输出肖特基电压
ac264/50hz，输出短路,ic 漏极、cs 波形 5、 emi 评估测试 测试条件：输入：ac115v/230v/50hz；输出负载：使用大功率电阻；限值标准参考：en55013、en55022b。（辐射测试结果仅供参考）
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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r&n @ ac90v/60hz,no load
r&n @ ac90v/60hz,100% load
r&n @ ac264v/60hz,no load
r&n @ ac264v/60hz,100% load
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ac90v 5ms
ac90v 10ms
ac264v 5ms
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4.6、系统延时时间测试：
ton_delay @ ac100v，100% load
ton_delay @ ac240v，100% load
thold_up @ ac100v，100% load
thold_up @ ac240v，100% load
vover_short @ ac100v，100% load
vover_short @ ac240v，100% load
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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，100% load 输出肖特基电压
ac264/50hz，输出短路,ic 漏极、cs 波形 5、 emi 评估测试 测试条件：输入：ac115v/230v/50hz；输出负载：使用大功率电阻；限值标准参考：en55013、en55022b。（辐射测试结果仅供参考）
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