選擇這兩顆芯片才有“硬核”240W電源適配器方案

在上一篇文章，我們給大家介紹了基于思睿達主推的CR3215A 輸出 12V0.4A 參考設計。本文，我們將介紹基于思睿達主推的CR1252+CR3012單電壓實現12V20A輸出的電源適配器解決方案。它具有具有良好的動態負載能力，良好的恒壓輸出效果，同時具有“BO、OCP、OLP、OTP、VDD_OVP、SCP”等多種保護功能。話不多說，一起來看看吧！

1、樣機介紹

該測試報告是基于一個適用于AC176V~AC264V 輸入電壓范圍、輸出功率240W恒壓輸出的開關電源樣機，控制IC 采用了本公司的CR1252 和CR3012。

CR1252+CR3012_12V20A 工程樣機示意圖?

CR1252芯片

CR1252是一款高性能電流?？刂菩酒?，其工作在正激工作模式，外置內部工作頻率可調引腳，通過選擇電阻調整芯片工作頻率，芯片內置獨特的過載保護機制，內置線電壓低壓保護功能，使系統工作更安全，可用于PC 電源，游戲機電源等領域。芯片采用SOP-8L 封裝。

特性

● 可應用于正激或反激的電流模式PWM 控制芯片；

● 內置軟啟動，減小MOSFET 的應力，內置斜坡補償電路；

● 可設定開關頻率，最高可達500kHz，具有頻率抖動功能，具有良好的EMI特性；

● 具有“BO、OCP、OLP、OTP、VDD_OVP、SCP 等保護功能；

● 電路結構簡單、較少的外圍元器件，適用于中等功率PC 電源、游戲機適配器。

應用

●PC電源

●游戲機適配器

●正激轉換器

管腳排列圖

引腳說明

典型應用電路

CR3012 芯片特性：

● 外置MOS SOP-8 封裝同步整流芯片，可工作于CCM、DCM 和QR 模式；

● 最高工作頻率400KHz，精簡外圍電路；

● 較低的工作電流和較高的系統效率滿足能效要求。

樣機PCBA尺寸：211*107*30mm( L*W*H)，是一款單電壓實現12V20A輸出的電源適配器。樣機具有良好的動態負載能力，良好的恒壓輸出效果，同時具有“BO、OCP、OLP、OTP、VDD_OVP、SCP”等多種保護功能。

樣機的變壓器，采用了POT4020磁芯（PC40材質）。變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細說明。

2、樣機特性

以下表格為工程樣機的主要特性，具體測試方法在第4 章節中有詳細說明。

2.1、輸入特性：

2.2、輸出特性(PCB 端)：

2.3、整機參數：

2.4、保護功能測試：

2.5、工作環境：

2.6、測試儀器：

3、樣機結構信息

本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構，變壓器結構及工藝。

3.1、電路原理圖及BOM：

3.1.1 原理圖：

3.1.2、元器件清單：

3.1.3、PCB 布局&布線：

PCB 頂層布局&布線

PCB 底層布局&布線

3.2、變壓器繞制工藝：

3.2.1 電路示意圖：

3.2.2 規格參數：

1）骨架：POT4020 立式（6+6PIN）,Ae＝205mm2；

2）材質：TDK PC40 或同等材質；

3）N2、N3: 2UEW 漆包線；N1、N4、N5: 三層絕緣線；

4）絕緣膠帶:3M900 或同等材質；

5）初級繞組感量Lp：7mH±5%（測試條件：0.3V，10kHz）；

6）耐壓測試= 3KV 5mA 1Min；

7）成品要求:浸凡立水；3.2.3、變壓器參數:

3.2.4、變壓器結構圖：

3.2.5、驅動變壓器EE13 參數:

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：

本模板在不同的輸入電壓(從176V/50Hz 到264V/50Hz)下測試，得到待機功耗、效率及平均效率。

表1 待機功耗

表2 輸出100%負載下的輸入特性

表3 效率測試（PCB 端）

4.2、輸出特性：

4.2.1 線性調整率和負載調整率: （PCB END）

4.2.2、輸出電壓紋波：

注：紋波及噪聲在PCB 處測試，測試端并聯0.1uF/50V 的瓷片電容和10uF/50V 電解電容，帶寬限制為20MHz。

R&N @ AC176V/50Hz,No Load

R&N @ AC176V/50Hz,100% Load

R&N @ AC264V/60Hz,No Load

R&N @ AC264V/60Hz,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：

4.3.2、短路保護：

功率計電流量程2.5A,開啟平均值模式測量。

4.4、整機熱量圖

測試條件：輸入AC220V/50Hz，輸出電流20A。

4.5、動態測試：

輸出動態負載電流設置為20A 持續5ms/10ms，然后為0A 持續5ms/10ms 并持續循環，上升/下降設置為5A/us。

AC176V 5ms

AC176V 10ms

AC264V 5ms

AC264V 10ms

4.6、系統延時時間測試：

TON_DELAY@ AC176V，100% Load

TON_DELAY@ AC264V，100% Load

THOLD_UP@ AC1760V，100% Load

THOLD_UP@ AC264V，100% Load

VOVER_SHOOT@ AC176V，100% Load

VOVER_SHOOT@ AC264V，100% Load

4.7、其它重要波形測試：

下管DRAIN（紅色）端、CS（藍色）端波形圖：

AC176V/50Hz，100% load

AC220V/50Hz，100% load

AC264V/50Hz，100% Load

下管VDS/次級繞組

驅動波形（AC264V/50Hz）

驅動變壓器初級和次級

Q101 和Q104（深藍色為Q104）

其他波形（AC264V/50Hz）

續流管Q104_VDS

整流管Q101_VDS

關于思睿達微電子

思睿達是專注于ADC、DAC、PoE和DC / DC 芯片級解決方案的高科技企業，目前同步推廣啟臣微全系列產品，希望將啟臣15年在電源行業這份積淀，這份堅持發揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務。

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審核編輯 黃昊宇