FT839MB_5V 1. 充电器方案设计报告
标题 |
使用 FT839NB 设计的, 可满足 DoE 六级能效要求,充电器方案 |
规格 |
Input: 90~264Vac,50/60Hz Output: 5Vdc, 1. |
应用 |
5V 1. 充电器 |
作者 |
应用工程部 |
日期 |
2013-12-06 |
版本 |
1.0 |
深圳市鹏锦科技有限公司
:谭宁莉
联系: 支持技术服务和样品!
特色概述
n 全电压输入范围:90Vac ~ 264Vac 50/60Hz
n 符合 EMI 测试标准
ü EN55022 CLASS B 标准
n 率:
ü Efficiency ≥ 78 %@115Vac/230Vac; 可满足 DoE 6 级能效标准
n 低待机功耗
ü <80mW@264Vac
n 输出纹波噪音低:
ü <150mV
n 输出 CV/CC 精度
ü <± 5%
n 的输出容性负载启动特性
n 输出短路保护
内置功率 MOS,SOP-8 封装;外围元件数量少,系统成本低。
目 录
1 简介....................................................................3
2 电源规格................................................................4
3 电路原理图..............................................................5
4 布局....................................................................6
5 物料清单................................................................7
6 变压器规格..............................................................8
7 测试数据...............................................................10
7.1 效率曲线 ..................................................................... 10
7.2 待机功耗 ..................................................................... 11
7.3 输出 VI 曲线 .................................................................. 11
7.4 关键器件温度测试 .............................................................. 12
8 关键波形...............................................................13
8.1 输出纹波噪音 ................................................................. 13
8.2 输出开机过冲 ................................................................. 13
8.3 容性负载启机 ................................................................. 14
8.4 动态响应 ..................................................................... 14
8.5 电压应力波形 ................................................................. 15
9 传导 EMI 测试...........................................................16
10 辐射测试..............................................................17
11 外形尺寸 ..............................................................17
1 简介
FT839MB_5V1.5A是一款宽电压输入(90Vac~264Vac),具有高效率,高性价比的充电器适配器方案。
图 1—装配后的印刷电路板(顶视图)
图 2—装配后的印刷电路板(底视图)
2 电源规格
下表给出的是设计的低可接受指标。实际性能在后续的测试结果部分给出。
说明 |
符号 |
zui小值 |
典型值 |
zui大值 |
单位 |
备注 |
输入 电压 频率 |
Vin Fline |
90 47 |
115/230 50/60 |
264 63 |
Vac Hz |
双导线——无 P.E. |
输出 输出电压 输出电流 连续输出功率 |
Vout Iout Pout |
|
5 1.5 7.5 |
|
V A W |
|
满载效率 |
Eff. |
|
78 |
|
% |
在 115/230Vac 条件下测得 |
环境 传导 EMI 辐射 EMI |
|
符合 EN55022 class B 级要求 |
|
|||
PCB 尺寸 |
|
L:42.8 W:30 |
mm |
FR 材质,单面走线 |
||
环境温度 |
TAMB |
|
40 |
|
℃ |
自然对流,海平面 |
3 电路原理图
图 3—电路原理图
4 布局
l 1.6mm 的 PCB 厚度
图 4—印刷电路板布局(顶部)
图 5—印刷电路板布局(底部)
5 物料清单
|
BOM List for FT839MB-5V1. without Y cap |
|
||
序号 |
物料名称 |
位号 |
规格型号 |
数量 |
1 |
电路板 |
|
W42.8mm*L30mm*T1.60mm FR-1 UL94V0 1OZ 单面板 |
1 |
2 |
保险丝电阻 |
F1 |
3.3R / 1W Surge Voltage 1KV |
1 |
3 |
高频变压器 |
T1 |
EE16 卧式 5+5 |
1 |
4 |
色环电感 |
L1 |
220uH /0510 |
1 |
5 |
插件磁珠 |
L3 |
RH3.5*9.0*0.8 105ohm @100MHz |
1 |
6 |
电源芯片 |
U1 |
PSR IC FT839NB SOP-8 |
1 |
7 |
整流桥 |
D1 |
MB10S 1A-1000V |
1 |
8 |
肖特基二管 |
D2 |
SR54L/DO-201 40V (强茂) |
1 |
9 |
快恢复二管 |
D3 |
FR107/DO-41 |
1 |
10 |
电解电容 |
C1 C2 |
6.8UF/400V±20% 105℃ 8X12 |
2 |
11 |
电解电容 |
C3 |
680UF/10V 8X12 ≤20% 105℃ Low ESR |
1 |
12 |
电解电容 |
C4 |
1000UF/10V 8X15 ≤20% 106℃ Low ESR |
1 |
13 |
电解电容 |
C9 |
3.3UF/50V 5X11 GF |
1 |
14 |
Y 电容 |
CY1 |
1000pF/Y1 250Vac |
1 |
15 |
贴片二管 |
D4 |
M7/SMA 1A 1KV |
1 |
16 |
贴片磁珠 |
L2/R13 |
FBMA-11-321611-202T 均宝 |
1 |
17 |
贴片电容 |
C5 |
22PF/50V±10% 0603 |
1 |
18 |
|
C6、C10 |
0.1uF/25V±10% 0805 |
2 |
19 |
|
C7 |
470pF/250V ±10% 1206 |
1 |
20 |
|
C8 |
220pF/50V±10% 0805 |
1 |
21 |
贴片电阻 |
R1 R2 |
3M/1206±5% |
2 |
22 |
|
R3 |
360K/1206±5% |
1 |
23 |
|
R4 |
200R/0805±5% |
1 |
24 |
|
R5 |
1R/ 0805 ±1% |
1 |
25 |
|
R6 |
33K/ 0805 ±1% |
1 |
26 |
|
R7 |
13K/ 0603 ±1% |
1 |
27 |
|
R8 |
160K/ 0603 ±1% |
1 |
28 |
|
R9 |
22R 1206±5% |
NC |
29 |
|
R10 |
6.2R 0805±5% |
1 |
30 |
|
R11 |
1.8K/0805±5% |
1 |
31 |
|
R12-R13 |
|
NC |
32 |
|
R14-R17 |
|
NC |
33 |
|
R18 |
22R/0805±5% |
1 |
|
|
|
Total |
33 |
6 变压器规格
1). 变压器原理图
4 A
NP-1
3 N2
NP-2
5 B
Nc
1
N3
2
磁芯通过铜线线接到 PIN 2
2). 变压器绕线结构层次图
5(S)
5(F)
3(S)
2(F)
1(S)
3(F)
4(S)
5(S)
Nc-2 2UEW 0.15×1 45T N1-2 2UEW 0.15×1 45T
N2 Triple Insulation Wire 0.35×2 7T N3 2UEW 0.15×1
N1-1 2UEW 0.15×1 50T Nc-1 2UEW 0.15×1 50T
B(F)
A(S)
缘胶带
绕组 |
铜线规格 |
起始端 |
匝数 |
终止端 |
Nc-1 |
Ø 0.15*1 2UEW |
5 |
50 |
空 |
N1-1 |
Ø 0.15*1 2UEW |
4 |
50 |
3 |
N3 |
Ø 0.15*1 2UEW |
1 |
14Ts |
2 |
N2 |
Ø 0.35*2 Triple Insulation Wire |
A(9 顶部) |
7 |
B(7 顶部) |
N1-2 |
Ø 0.15*1 2UEW |
3 |
45 |
5 |
Nc-2 |
Ø 0.15*1 2UEW |
5 |
45 |
空 |
|
所描述线径,均为铜线内径,不包含线材表层的缘物质 |
3). 工艺要求
1、N3 绕组 靠边密绕。N2 绕组 A 端从 9PIN 顶部起始,甩线引出,长度 20mm, 末端剥线 1.5mm 镀锡;B 端到 7PIN 顶部截止,甩线引出,长度 20mm,末端 剥线 1.5mm 镀锡;
2、磁芯接地,从 2PIN 引出直径 0.15mm 长度,5mm 漆包线,末端镀锡 3mm 靠 接于变压器磁芯
3、变压器骨架 3PIN 剪短至 1/3 长度,去除第 6-10PIN 脚
4、线须拉紧,绕制均匀、平整
4). 电气参数
电感量 |
PIN 4-5(N1) |
0.95mH ±7﹪ (10KHz 1V 25℃) |
绕组电阻 |
|
|
缘电阻 |
绕组---绕组 |
100MΩ Min DC500V 测试 |
耐压 |
初级---次级 |
AC3500V 2mA 50Hz 1 分钟 |
绕组---磁芯 |
|
5). 材料说明
名称 |
规格/厂商 |
备注 |
磁芯 |
EE16 PC40 |
|
骨架 |
EE16 卧式 5+5 |
|
漆包线 |
2UEW MW75,TEX-E |
|
三重缘线 |
TIW TEX-B,TEX-E |
|
套管 |
2T-TFL 200℃ 150V 白色透明 |
|
缘胶带 |
击穿耐压 2500V/Layer |
|
7 测试数据
所有数据均在常温下测得。
7.1 效率曲线
* 注:所测数据为板端数据@ 25℃
平均效率(%):
Iout(A) |
Vin=90v |
Vin=115v |
Vin=230v |
Vin=264v |
Vni(V) |
AV Eff(%) |
0.375 |
79.65 |
79.72 |
76.05 |
74.50 |
90 |
79.24 |
0.750 |
79.84 |
80.46 |
78.23 |
77.11 |
115 |
80.01 |
1.125 |
79.18 |
80.15 |
79.02 |
78.10 |
230 |
78.21 |
1.500 |
78.27 |
79.71 |
79.56 |
78.92 |
264 |
77.16 |
负载 |
Vin (Vac) |
Iout (A) |
Iin (mA) |
Pin (W) |
Vout (Vdc) |
纹波 (mV) |
效率 (%) |
0 |
90 |
0 |
1.22 |
0.030 |
5.11 |
21 |
- |
115 |
1.12 |
0.032 |
5.10 |
21 |
- |
||
230 |
1.12 |
0.047 |
5.10 |
22 |
- |
||
264 |
1.2 |
0.053 |
5.10 |
23 |
- |
||
1/4 |
90 |
0.375 |
53.6 |
2.387 |
5.07 |
48 |
79.65 |
115 |
47.0 |
2.385 |
5.07 |
48 |
79.72 |
||
230 |
35.2 |
2.500 |
5.07 |
45 |
76.05 |
||
264 |
33.8 |
2.552 |
5.07 |
47 |
74.50 |
||
1/2 |
90 |
0.75 |
94.7 |
4.800 |
5.11 |
63 |
79.84 |
115 |
80.7 |
4.763 |
5.11 |
65 |
80.46 |
||
230 |
61.1 |
4.899 |
5.11 |
61 |
78.23 |
||
264 |
56.0 |
4.970 |
5.11 |
62 |
77.11 |
||
3/4 |
90 |
1.125 |
136.4 |
7.317 |
5.15 |
74 |
79.18 |
115 |
113.9 |
7.229 |
5.15 |
75 |
80.15 |
||
230 |
82.3 |
7.332 |
5.15 |
68 |
79.02 |
||
264 |
79.0 |
7.418 |
5.15 |
68 |
78.10 |
||
1 |
90 |
1.5 |
181.2 |
9.966 |
5.20 |
81 |
78.27 |
115 |
147.4 |
9.785 |
5.20 |
84 |
79.71 |
||
230 |
100.7 |
9.804 |
5.20 |
80 |
79.56 |
||
264 |
96.4 |
9.884 |
5.20 |
76 |
78.92 |
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