为你的设备注入动力的利器：60W电源适配器方案详解
作为电子产品的重要组成部分，电源适配器的设计方案不仅关乎产品的性能和稳定性，还关乎产品的成本和市场竞争力。因此，工程师需要在各种因素之间进行平衡，找到最适合产品需求的电源适配器方案，来满足人们的多样化需求。本文将介绍基于思睿达主推的cr5843as_20v3a电源适配器方案，其中cr5843as是一款高集成、高性能电流型pwm控制器，该控制电路在整个负载范围内都有比较高的转换效率。以下为方案的详细内容：
01
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60w，恒压输出的电源适配器样机，pwm控制ic采用了思睿达主推的cr5843as。cr5843as_20v3a工程样机示意图
关于cr5843as
cr5843as是一款高集成、高性能电流型pwm控制器，该控制电路在整个负载范围内都有比较高的转换效率。芯片内部频率优化实现了优异的emi效果，限制最小工作频率为22khz，避免工作时产生噪声。cr5843as提供了完整的保护功能，包括逐周期过流保护(ocp)，过载保护（ olp），外部过温保护以及内部过温保护，输出二极管短路保护，输出过压保护和 vdd过压保护。
cr5843as采用sop-8l封装。
芯片特性
● sop-8l封装的副边pwm反激功率开关；
● 可编程输入欠压保护；
● ccm+crm+qr控制模式；
● 可编程外置过温保护，并触发latch；
● 内置过温保护，并触发latch；
● vdd过压和输出过压保护功能，并触发latch；
● 内置软启动，减小mosfet的应力，斜坡补偿电路；
● 内置x_cap放电保护；
● 输出二极管短路保护，并触发latch；
● 内置65khz开关频率和内置140khz倍频工作模式；
● 高压启动。
基本应用
● 开放式电源● 适配器
典型应用
管脚排列
管脚描述
样机pcba尺寸：107*45*28mm，是一款全电压实现20v3a输出的电源适配器。90vac满足启动时间的条件下ac264v样机待机功耗89.5；输出接18awg1.5米线能够满足“coc_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pq2620磁芯（pc40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(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：
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：pq2620磁芯（5+5pin）,ae＝119mm²；2）材质：tdk pc40或同等材质；3）初级、反馈: 2uew 漆包线；次级: 三层绝缘线；4）n1 n6 n7绕组从变压器顶部a进线顶部b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：0.68mh±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=3.3kv 5ma 1min；9）成品要求:浸凡立水；10）完成后在磁芯外围绕一圈8mm铜箔并接地。
3.2.3 变压器参数
3.2.4 变压器结构图：
04
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 输出接1.5m 18awg cable100%负载下的输入特性
表3 效率测试（1.5m 18awg cable）
表4效率测试（pcb end）
表5能效等级评估（1.5m 18awg cable）
4.2 输出特性：
4.2.1 线性调整率和负载调整率:（1.5m 18awg cable ）
4.2.2 输出电压纹波：
注：纹波及噪声在1.5m 18awg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/50hz,no load
r&n @ ac264v/50hz,100% load
4.3 保护功能：
以下涉及功能保护的测试。
4.3.1 过流保护：
4.3.2 ac_bo功能测试：
ac<71.6v 启动前，gate（淡蓝色）不发波
ac<65.4v 关断后，gate（淡蓝色）不发波
4.3.3 vout_ovp和vdd_ovp功能测试：
vdd_ovp 蓝色 vdd=32.6v 保护波形图
vout_ovp 绿色 vout=23.4v 保护波形图
4.3.4 倍频模式功能测试：
该项测试输出电流设置从a=3a（10ms）到b=6a（10ms），上升/下降幅度设置0.25a/us。
ac90v 输出电压vo（绿色）最低17v
ac90v peak_load功能升频147.1khz
ac264v 输出电压vo（绿色）最低18.2v
ac264v peak_load功能升频147.1khz4.4 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 0.25a/us。(1.5m 18awg cable)
ac90v_5ms
ac90v_10ms
ac264v_5ms
ac264v_10ms
4.5 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
4.6 其它重要波形测试：ac90/60hz，100% load cs 波形
ac230/50hz，100% load gate 波形
ac264/50hz，100% load mos-d 端波形
ac264/50hz，100% load 输出肖特基波形
05
温升测试
测试条件：带外壳在40℃环温下长时间带载3a老化。
01
emi评估测试
测试条件：
输入：ac115v/230v；输出负载 6.67ω水泥电阻；
限值标准参考：en55013、en55022b。（测试结果仅供参考）
ac115v 传导 l 相
ac115v 传导 n 相
ac230v 传导 l 相
ac230v 传导 n 相
ac115v 辐射
ac230v 辐射
高压变压器短路事故原因分析
拜腾从50寸大屏切入的高端品牌 希望将自身打造为一个高端电动车品牌
使用合成数据实现自动驾驶摄像感知系统聚焦远场物体
100亿！楚天凤鸣科创天使基金落地光谷，投资新能源、集成电路等重点产业领域
成人纸尿裤渗透性能测定仪的产品特点说明
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华为将在东京建5G VR研发中心，为了2020年的东京奥运会？
苹果新专利：智能手表及智能眼镜等有望搭载多种健康监测传感器
指纹锁的保养方法是怎样的
单芯片同步降压DC/DC转换器减少面积60％
基于ISP芯片的机床自动进给数控装置的设计
基于C语言模拟IIC总线来对I2C总线的理解
perl进程管理
什么耳机对耳朵伤害小些？不伤耳的骨传导耳机
SWIFT表示，黑客手段已变得更加成熟，银行存款仍有风险
天津移动5G基站建设完成，将全面推进5G行业应用落地
研究VCO相位噪声的新视角—广义阿德勒方程
电脑芯片的作用
450毫米晶圆2018年量产 极紫外光刻紧随其后
同步电动机的失步与起动问题如何克服解决
01
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60w，恒压输出的电源适配器样机，pwm控制ic采用了思睿达主推的cr5843as。cr5843as_20v3a工程样机示意图
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cr5843as是一款高集成、高性能电流型pwm控制器，该控制电路在整个负载范围内都有比较高的转换效率。芯片内部频率优化实现了优异的emi效果，限制最小工作频率为22khz，避免工作时产生噪声。cr5843as提供了完整的保护功能，包括逐周期过流保护(ocp)，过载保护（ olp），外部过温保护以及内部过温保护，输出二极管短路保护，输出过压保护和 vdd过压保护。
cr5843as采用sop-8l封装。
芯片特性
● sop-8l封装的副边pwm反激功率开关；
● 可编程输入欠压保护；
● ccm+crm+qr控制模式；
● 可编程外置过温保护，并触发latch；
● 内置过温保护，并触发latch；
● vdd过压和输出过压保护功能，并触发latch；
● 内置软启动，减小mosfet的应力，斜坡补偿电路；
● 内置x_cap放电保护；
● 输出二极管短路保护，并触发latch；
● 内置65khz开关频率和内置140khz倍频工作模式；
● 高压启动。
基本应用
● 开放式电源● 适配器
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管脚排列
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样机pcba尺寸：107*45*28mm，是一款全电压实现20v3a输出的电源适配器。90vac满足启动时间的条件下ac264v样机待机功耗89.5；输出接18awg1.5米线能够满足“coc_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pq2620磁芯（pc40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(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：
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：pq2620磁芯（5+5pin）,ae＝119mm²；2）材质：tdk pc40或同等材质；3）初级、反馈: 2uew 漆包线；次级: 三层绝缘线；4）n1 n6 n7绕组从变压器顶部a进线顶部b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：0.68mh±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=3.3kv 5ma 1min；9）成品要求:浸凡立水；10）完成后在磁芯外围绕一圈8mm铜箔并接地。
3.2.3 变压器参数
3.2.4 变压器结构图：
04
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 输出接1.5m 18awg cable100%负载下的输入特性
表3 效率测试（1.5m 18awg cable）
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4.2 输出特性：
4.2.1 线性调整率和负载调整率:（1.5m 18awg cable ）
4.2.2 输出电压纹波：
注：纹波及噪声在1.5m 18awg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/50hz,no load
r&n @ ac264v/50hz,100% load
4.3 保护功能：
以下涉及功能保护的测试。
4.3.1 过流保护：
4.3.2 ac_bo功能测试：
ac<71.6v 启动前，gate（淡蓝色）不发波
ac<65.4v 关断后，gate（淡蓝色）不发波
4.3.3 vout_ovp和vdd_ovp功能测试：
vdd_ovp 蓝色 vdd=32.6v 保护波形图
vout_ovp 绿色 vout=23.4v 保护波形图
4.3.4 倍频模式功能测试：
该项测试输出电流设置从a=3a（10ms）到b=6a（10ms），上升/下降幅度设置0.25a/us。
ac90v 输出电压vo（绿色）最低17v
ac90v peak_load功能升频147.1khz
ac264v 输出电压vo（绿色）最低18.2v
ac264v peak_load功能升频147.1khz4.4 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 0.25a/us。(1.5m 18awg cable)
ac90v_5ms
ac90v_10ms
ac264v_5ms
ac264v_10ms
4.5 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
4.6 其它重要波形测试：ac90/60hz，100% load cs 波形
ac230/50hz，100% load gate 波形
ac264/50hz，100% load mos-d 端波形
ac264/50hz，100% load 输出肖特基波形
05
温升测试
测试条件：带外壳在40℃环温下长时间带载3a老化。
01
emi评估测试
测试条件：
输入：ac115v/230v；输出负载 6.67ω水泥电阻；
限值标准参考：en55013、en55022b。（测试结果仅供参考）
ac115v 传导 l 相
ac115v 传导 n 相
ac230v 传导 l 相
ac230v 传导 n 相
ac115v 辐射
ac230v 辐射
高压变压器短路事故原因分析
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电脑芯片的作用
450毫米晶圆2018年量产 极紫外光刻紧随其后
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