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充電器市場高穩定方案 思睿達TT5259+TT3017L_12V2A SMPS工程樣機測試

思睿達小妹妹 ? 來源:思睿達 ? 作者:思睿達 ? 2021-04-28 11:41 ? 次閱讀

1、樣機介紹

該測試報告是基于一個能適用于寬輸入電壓范圍,輸出功率24W,恒壓輸出的工程樣機,控制IC采用了思睿達微電子的TT5259、TT3017L。

TT5259芯片特性:

● TT5259是采用內置650V高壓功率MOSFET,反激式PWM功率開關;

● 內置軟啟動,減小MOSFET的應力,內置斜坡補償電路;

● 65kHz開關頻率,具有頻率抖動功能,使其具有良好的EMI特性;

● 全電壓輸入范圍,待機功耗:< 75mW;

● 輸出接 20AWG 1.5 米,四點平均效率:>87.0%,滿足“能源之星 V2.0- VI 級能效”

● 具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP自動恢復等保護功能;

● 電路結構簡單、較少的外圍元器件,適用于小功率AC/DC電源適配器、充電器。

TT3017L芯片特性:

● 支持CCM&QR&DCM工作模式;

● 內置100V功率MOS管;

● 自供電,支持正端/負端應用;

● 精確的同步整流控制系統;

● VDD過壓欠壓保護;

● 最大支持400KHz工作頻率;

● VD檢測端耐壓高達150V。

TT5259+TT3017L_12V2A工程樣機示意圖

TT5259是一款采用內置高壓功率MOSFET,具有優化的圖騰驅動電路以及電流模式PWM控制器,適用于待機功耗<75mW的小功率AC/DC電源適配器、充電器電源。TT5259在重載或中等負載時,工作在PWM模式,頻率為65kHz。當負載逐漸減小時,振蕩器的工作頻率逐漸降低,最后穩定在 22kHz左右。在空載和輕載時,電路采用間歇模式,有效的降低了待機功耗。


TT3017L是一款采用內置100V功率MOSFET,具有CCM&QR&DCM模式下工作的同步整流IC。適用于輸出2.4A電流以內的應用。

該樣機大小73.8mm×36.8mm,AC264V輸入待機功耗<90mW,平均效率>87.0%,能夠滿足“能源之星V2.0 VI級能效”與歐洲COCT2標準;具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP、OVP自動恢復”等多種保護功能;由振蕩電路產生的頻率抖動,可以改善EMI特性。樣機的變壓器,采用了EE22加寬磁芯(PC40材質)。

2、樣機特性以下表格為工程樣機的主要特性。

2.1輸入特性:

pIYBAGCHtSiAanYFAABAD2cs290290.jpg

2.2 輸出特性:

pIYBAGCHtSiAWMgkAABBu8paVyA769.jpg

2.3 整機參數

o4YBAGCHtSmAe8g1AAB_fnUquyU149.jpg

2.4 保護功能測試:

o4YBAGCHtSmAWuvGAABi2zduL_0045.jpg

2.5 工作環境:

pIYBAGCHtSmAMmLnAAA00fi2-ZQ199.jpg

2.6測試儀器

pIYBAGCHtSqAQywpAABXv0BSgpo712.jpg


3、樣機結構信息本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構,變壓器及藝。

3.1 電路原理圖及PCB版圖:

(1)原理圖

o4YBAGCHtSqAdK7WAACL1lyjCS0041.jpg


(2)PCB 版圖:


3.2 變壓器繞制工藝:
(1)變壓器電性及結構示意圖:

o4YBAGCHtSuAFt8OAAAwKy9Ot84977.jpg

o4YBAGCHtSyAA9FzAABG0yEaT9I689.jpg


(2)規格參數:

1)骨架:EE22立式加寬(7PIN),Ae=58.2mm2;

2)材質:TDK PC40或同等材質;

3)初級、反饋: 2UEW 漆包線

4)次級: 三層絕緣線

5)絕緣膠帶:3M1298 或同等材質

6)初級繞組感量Lp:1.8mH±5%(測試條件:0.25V,1kHz);

7)漏感量LLK:要求控制在初級繞組的5%以內(測試條件:0.25V,10kHz))

8)耐壓測試= 3KV 5mA 1Min9)成品要求:浸凡立水

(3)、變壓器參數:

pIYBAGCHtSyAIxkGAACEdHwvH9Q287.jpg

3.3元器件清單:

pIYBAGCHtSyAAjqlAAF8G94YFnM038.jpg

4、性能測評

本小節對工程樣機的輸入部分、輸出部分、各種保護以及一些時序進行了測試,以下詳解了測試方法及結果。從測試結果來看,以下各項測試均合格,能夠滿足大部分客戶的要求。

4.1 輸入特性:

本模板經過在不同的輸入電壓(從90VAC到264VAC)和不同負載條件(空載和滿載)下測試,得到待機功耗、效率及平均效率。

表1 、無負載待機功耗(無假負載):

o4YBAGCHtS2ADfXsAAA0wFOGtOY693.jpg

表2、 輸出帶20AWG 1.5米線測試100%載下的輸入特性

o4YBAGCHtS2ANSMoAABU2dvhqMo244.jpg

表3、輸出外接20AWG 1.5米線測試的效率特性:

pIYBAGCHtS2Ae5c7AABtftisNtA511.jpg

表4、輸出板端測試的效率特性:

pIYBAGCHtS6ALwrdAABnGm7wB-4234.jpg

4.2 輸出特性:

注:以下數據均為外接20AWG 1.5米線測試;

4.2.1 線性調整率和負載調整率:

表4 線性調整率和負載調整率:

o4YBAGCHtS6AFWjqAACDUiZ8XBY126.jpg


4.2.2 輸出電壓紋波:

注:紋波及噪音在20AWG/1.5M線端測得,在此線端并聯10uF/50V電解電容和0.1uF/50V CBB電容示波器帶寬限制為20MHz。

表5 電壓紋波測試

o4YBAGCHtS6AQIObAABMikO3lCc340.jpg

紋波噪聲波形圖:

Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no loadFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load

Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% loadFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load

Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no loadFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load

Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% loadFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load

4.3 保護功能:

以下涉及過流保護、短路保護的測試。

4.3.1 過流保護:

o4YBAGCHtTCAH5iRAABAg40uNkg793.jpg

4.3.2 短路保護:功率計限流電流為2.5A

pIYBAGCHtTCAKUp5AABGLhQv5hY213.jpg


4.4 動態測試:

注:輸出動態負載電流設置為2A持續5ms/10ms,然后為0A持續5ms/10ms并持續循環,上升/下降設置為1A/uS。

pIYBAGCHtTCAAE1BAAB5TIBP_V4621.jpg

AC90V @ 5msAC90V @ 5ms

AC90V @ 10msAC90V @ 10ms

AC264V @ 5msAC264V @ 5ms

AC264V @ 10msAC264V @ 10ms

4.5 系統延時時間測試:

注:AC 端(綠色)、VO輸出端(藍色)波形圖。

o4YBAGCHtTKAYln6AAA9q-vU2TY086.jpg

TON_DELAY  @ AC100V,100% LoadTON_DELAY@ AC100V,100% Load

TON_DELAY  @ AC240V 100%  LoadTON_DELAY@ AC240V 100%Load

TON_DELAY @ AC100V ,100% LoadTON_DELAY@ AC100V ,100% Load

TON_DELAY  @ AC240V 100% LoadTON_DELAY@ AC240V 100% Load

VOVER_SHORT @ AC100V No LoadVOVER_SHORT@ AC100V No Load

VOVER_SHORT @ AC240V No LoadVOVER_SHORT@ AC240V No Load

5、其它重要波形測試DRAIN (綠)端、CS(藍色)端波形圖:

AC90/60Hz,100% LoadAC90/60Hz,100% Load


AC115/60Hz,100% loadAC115/60Hz,100% load

AC230/50Hz,100% loadAC230/50Hz,100% load

AC264/50Hz,100% loadAC264/50Hz,100% load


AC90/60Hz,100%load輸出TT3017L VdsAC90/60Hz,100%load輸出TT3017L Vds

AC264/50Hz,100%load輸出TT3017L VdsAC264/50Hz,100%load輸出TT3017L Vds

s

6、溫度測試測試條件:40 ℃環境下滿載測試。

o4YBAGCHtTaAYx2-AACF7cfuKCo053.jpg

7、EMI評估測試

測試條件:

輸入:230VAC50Hz

輸出電流:2A

負載類型:電阻

限值標準參考:EN55013、EN55022B

傳導L線測試 PK+AV傳導L線測試 PK+AV

傳導N線測試PK+AV傳導N線測試PK+AV

輻射測試PK+AV傳導N線測試PK+AV

輸入:110VAC50Hz

輸出電流:2A

負載類型:電阻 輸出低接大地

限值標準參考:EN55013、EN55022B

傳導L線測試 PK+AV傳導L線測試 PK+AV

傳導N線測試PK+AV傳導L線測試 PK+AV

關于思睿達微電子

思睿達微電子成立于2017年7月,主要為客戶提供全功率AC/DC電源解決方案和PoE相關解決方案,致力于成為電源芯片定制專家。

主要產品應用于交換機,路由器,IP-Phone,充電器,適配器,PD快充,防水電源等產品。

多種方案,歡迎隨時交流溝通。思睿達聯系人:何工 18923426660,E-mail:manjie@threeda.com,歡迎來電咨詢,申請樣品。感謝!

聲明:本文內容及配圖由入駐作者撰寫或者入駐合作網站授權轉載。文章觀點僅代表作者本人,不代表電子發燒友網立場。文章及其配圖僅供工程師學習之用,如有內容侵權或者其他違規問題,請聯系本站處理。 舉報投訴
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