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5v2a,恒压恒流输出的充电器样机,控制ic采用了本公司的tt5213d和tt3007。
tt5213d芯片特性:
● tt5213d是内置700v功率三极管,反激式qr原边控制pwm功率开关;
● 内置软启动,内置斜坡补偿电路,内置过功率补偿;
● 多模式控制的能效均衡技术,低待机高效率满足能效要求;
● 具有“软启动、ocp、scp、otp、ovp 自动恢复等保护功能;
● 电路结构简单、较少的外围元器件,适用于小功率ac/dc电源适配器、充电器。
tt3007芯片特性:
● 5v输出同步整流芯片,可工作于dcm和qr模式;
● 最高工作频率200khz,精简外围电路;
● 较低的工作电流和较高的系统效率满足能效要求;
tt5213d+tt3007_5v2a工程样机示意图
样机pcba尺寸:w*l*h=30*41.5*15.4mm,是一款全电压实现5v2a输出的充电器。ac100v满足启动时间的条件下,实现ac264v样机待机功耗仅为67mw;全电压输入时能够满足最严格的 “coc_v5_t2” 能效标准;满足emi要求;全电压可实现5%电压、电流输出精度。
样机具有良好的恒压、恒流输出效果;同时具有“软启动、输出短路保护、ocp、scp、ovp、otp自动恢复”等多种保护功能。样机的变压器,采用了ef1510加厚磁芯(pc40材质)。
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:
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
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:ef1510 磁芯加厚,ae=36mm²,,槽宽5mm;
2)材质:tdk pc40 或同等材质;
3)n1、n2: 2uew 漆包线;n3: 三层绝缘线;
4)磁芯接地pin1;5)绝缘胶带:3m900 或同等材质,宽度5mm 胶带;
6)初级绕组感量lp:1.45mh±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= 3.3kv 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(usb插座带线10cm)
表4效率测试(pcb end without usb )
表5能效等级评估
4.2 输出特性:
4.2.1 线性调整率和负载调整率: (usb插座带线10cm)
4.2.2输出恒流特性:
4.2.3输出电压纹波:
注:usb带线10cm线端测试,线端并联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℃环境温度下长时间老化时关键器件的稳态温度值。测试条件:输入电压分别为ac90v60hz,输出电流2a。
测试样机及配套外壳
4.5 动态测试:
输出动态负载电流设置为1a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 @ ac230v,100% load
thold_up @ ac100v,100% load
thold_up @ ac230v,100% load
4.7 其它重要波形测试:
ld端、cs端波形图:
ac90/60hz,100% load
ac115/60hz,100% load
ac230/50hz,100% load
ac264/50hz,100% load
其他波形测试
ac264/50hz, 100%load tt3007 电压
ac264/50hz, 100% load ld端电压
5、emi评估测试
测试条件:输入:ac115v60hz /ac230v50hz;输出负载:功率电阻;限值标准参考:en55013、en55022b。(测试结果仅供参考)
ac115v/50hz传导l相
ac115v/50hz传导n相
ac230v/50hz传导l相
ac230v/50hz传导n相
ac115v/50hz辐射测试
ac230v/50hz辐射测试
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