本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 16:45 编辑 : k4 @) y: Y+ R: K% g
# s4 x) P( d% L( K4 ]本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_5V2.4A电源适配器解决方案，就让小编带着大家了解一下吧！9 ~' ^* f o3 i
$ M: }9 L) c( B: T; ?6 r) Q01、样机介绍
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该测试报告是基于一个能适用于宽输入电压范围，输出功率 12W，恒压输出的工程样机，控制 IC 采用了本公司主推的CR5244。
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) \4 U' i2 z' u3 h2 w$ u) S
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
+ |, u, w) ~9 @CR5244芯片
. @8 k C U0 l) D2 q* Y, |& L" \0 ~, I/ _
CR5244是一款采用内置高压功率MOSFET，具有优化的图腾驱动电路以及电流模式PWM控制器，适用于待机功耗<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。CR5244在重载或中等负载时，工作在PWM模式，频率为65KHz。当负载逐渐减小时， 振荡器的工作频率逐渐降低，最后稳定在 22KHz左右。在空载和轻载时，电路采用间歇模式，有效的降低了待机功耗。' V8 e; |6 t* h# N
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特性：6 G' I/ m3 N0 n5 n; o- U# k
; }# F2 j! }1 O" O/ O● CR5244 是采用内置 600V 高压功率 MOSFET，反激式 PWM 功率开关；
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5 m3 ^2 O% s$ f7 }/ V8 n7 J- ]● 内置软启动，减小 MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；* K0 e: |9 d2 N4 P- V
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● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的 EMI 特性；
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● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
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- V' K8 R% T" x3 G● 输出接18AWG 1.5米，四点平均效率：>79.94%，满足“能源之星 V2.0- VI 级能效”. n* a* l8 Y# L# J2 Z3 ?. U
( L: U7 e* |! v# Y) G* K
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；2 k) x( X" V- |( ?8 Y" V
( V# G0 [2 o) f● 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。
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" s. l! o5 ?; t% V1 K2 N基本应用1 O9 c6 n8 w6 N& H& H
; y! v) M7 ? Z, @5 \
电源适配器- c' s' Z/ l5 }) X( v2 N; R
' T7 ]- p8 c. G8 l: R) j: Q开放式电源
8 |! h) o9 J$ A0 b, I
: a, _4 F* @2 y, }+ ?" h) E; c8 K数码相机和摄像机电源: \$ |5 w2 k( x. _5 J* Q. f
* N1 `& S7 ?% a) H' F) Q
电脑和服务器辅助电源# ? R$ l3 k0 U0 I* N3 [
2 O( h+ U$ t7 D4 w机顶盒电源
$ ]0 w- A9 L. W1 U4 \8 Q$ m
* ]4 n1 b0 z9 a6 _- W8 a% s7 e掌上电脑电源
6 i/ n! o' V- O- E) n: {9 T( ?7 d! y$ c8 h+ ]
引脚分布9 v$ w+ b2 K4 ^
4 }7 ~1 s( M) ]& Q- Z0 ^( T4 s5 n* i3 a% ]+ h
引脚描述
7 k0 p7 R3 \0 z" I0 n' F# k& ^9 {! s5 }
* z; y4 [0 c) M+ U: H典型应用8 p O, m9 h f1 w8 i
! R% d% U/ z1 v5 j- }; O4 k
- k d2 U$ k! X+ l9 Y
该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>79.94%， 能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”标准；具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复”等多种保护功能；由振荡电路产生的频率抖动，可以改善EMI特性。
3 T( @2 e: h; u. `' p3 ~4 ~, s2 Z# q K3 |! s6 m4 n/ j3 C6 H
样机的变压器，采用了EF20磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
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% |# x" ?9 T+ L' u# I02、样机特性
6 U( G( K v# ?8 m. D. I' d
+ b& r+ d6 l* K7 ~0 k4 q& L- Z/ @2 p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。7 I% L/ ~7 |: R: M
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2.1、输入特性, e# ]1 p" [) A8 ^* v9 |# B; j
0 \; p* y( x1 T3 o* h' [/ \5 Y, q" e8 w; |
2.2、输出特性：! C2 l9 r- ]3 s" o: u6 E; T
0 R& b- _! E+ t( f2 ~
2.3、整机参数：
+ I( Z( x$ A2 Y, L6 U7 s# ?% ` O* E, E$ [1 c
1 S+ ^6 L4 X _6 a5 N" K' t
2.4、保护功能测试：. ?, q$ B- m B+ g
, g* B6 k* \4 ]
2.5、工作环境：! I1 W8 P. T) C$ i+ T5 {
, ~: _, M) o+ `- X
+ G7 p; [! ^9 _, \; g2.6、测试仪器7 [: E" Z9 j Q4 x! C0 ^4 _0 u
/ x* q" y7 q e: L
03、样机结构信息5 \; K" q' m; A2 K: |. a
9 R; d% Z! h( M3 @& q4 k W
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。
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; [9 _" c. _, q* n/ w) d* J3.1、电路原理图及 PCB 版图：
+ K' c7 J, S; v# g. U; p
2 L8 d& {# l# z) ^7 C, F/ R7 \（1）原理图：2 b+ L2 f# a' \/ j4 @: ?; e6 a
5 @1 }. m2 H5 W- ^. f" a* m
（2）PCB版图+ s% @/ s6 o+ N1 J- R
1 R! U2 r* m. Q* B* T2 e- }
& N: Z7 _* k' a/ @6 }
$ p) Z& R- X3 ]9 O6 e! u# o+ O. B
3.2、变压器绕制工艺：
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" C. j/ R2 t1 `3 d8 T! h7 ]! t（1）电路示意图：. I/ g. d/ m( R; } g8 a/ E
$ q* @; k! K9 @8 \（2）规格参数：
! {$ C3 y G5 d% {8 ?! t- u' @$ q/ I; E1 n
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；# f/ b# S3 `: a) A
2）材质：TDK PC40 或同等材质；8 |1 o) w% ^5 s3 x6 m/ A& o
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线! [1 `9 S2 w: j6 Y0 D
4）次级: 三层绝缘线' O( G& n1 m: k$ f0 C( T
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
. }& U; J% K- q$ T# D6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；9 o' D3 ?0 l n1 n/ d7 [5 i
7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)) K" V& U! d+ A0 J! x& V
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min1 k) l1 n; x8 u/ z9 p
9）成品要求:浸凡立水4 I6 c6 }$ K. g' w. m0 f
9 R3 f- ?5 C2 f(3)、变压器参数：
, E& }. d4 V1 B& [+ i. C3 k( w
; _6 X1 W/ S9 o$ q; v- r* ?（4）变压器结构图
. W4 |5 [" O6 F
+ x+ y6 p2 w/ B0 l" U# ^+ ^; x' I' S
3.3、元器件清单：
! A9 f8 E' W8 \
3 V$ e* p5 R, A$ b04、性能测评
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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。
, K: {+ ?- x# x t; Y2 R' M4 P
6 J* e* W) e0 L4.1、输入特性：
+ m4 e5 _5 c3 M3 A/ e3 Y* e" F5 e4 l# m) W4 W5 d
本模板经过在不同的输入电压(从90VAC 到264VAC)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。
$ z0 X" N: D# D& W2 s. M; W
, o, o) a5 k+ U" A8 N) C2 ~) [表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
& f( K' u. u8 P" L# A4 P3 ` v2 t. t$ q
- s; ]+ Y2 `% `* |4 u表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性- x- j, z/ a& o. V, Q& g& O7 `
1 T% z1 b3 a& p4 Y表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：: |( q/ N, E# i0 k! T! j/ N* t
! Y; s# f* C; m8 b K9 t/ q表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性. B8 c8 l! Q! |0 c; h9 x5 y( i* V* i
6 O9 V3 N2 n [+ }6 a
4.2、输出特性：
A7 f5 p' d0 j j( M6 A t& i9 j9 J @+ O$ s5 g+ C
注：以下数据均为板端测试：
0 a5 G$ n" `$ {* g6 o
9 v5 D, ?8 @8 z4 Q I4.2.1、线性调整率和负载调整率：5 m9 O+ I& {& q) o5 o* k
1 n5 y @' j$ j6 D. I2 ?
表4、线性调整率和负载调整率8 O" B4 V8 i# R3 b2 e
. r6 O3 y( [, |: \4 c
4.2.2、输出电压纹波及噪音：
6 Y2 R% N/ n% H
, V, A5 j. J; T4 ?1 R" y% f纹波及噪音由直流塞绳端（25AWG/1.5M）测得，此直流塞绳端并联10uF/50V电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为 20MHz。8 B5 w- V) g' J4 y ?, z
! G, N& N& F: \; D) D7 l( N表5、电压纹波测试：! n) Y2 ]5 v3 V; H
4 U! B* ~# w1 @ {! c
纹波噪声波形图：
1 ^" S( E" d" I8 d0 Z! `) |2 D4 R O, I
# _* `8 S+ ?. p! C
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
1 |. u0 V) j K: F2 E
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load , p* ~- Q# v1 p, r: b4 x
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load P: ?1 K' [1 I- ]
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
: S4 u8 `: R0 D9 J" r9 Q4.3、保护功能：9 `/ x2 I+ d/ h/ u1 ^/ |5 N# y
" R' l7 ]4 Y# F
以下涉及过流保护、短路保护的测试。5 H, `! Z7 f( Z) V; H% C
0 D) o0 ^2 R) ]6 k: m# I i
4.3.1、过流保护：
5 D4 E7 V9 P# m1 t# o
' n* U( ^- N. C2 J7 x
' S* I9 [* N2 v. }0 J4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A( L$ j5 P X2 `
, u. p/ D/ b5 J4 i6 I
/ m% _, g# g y0 L* l- A, f8 b
05、其它重要波形测试
0 i1 Y& x$ C; {
- V& E5 Y' }+ U% K* }) gDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
2 P! i. S9 l! I$ P1 H" J" Y2 p9 x1 }7 c4 h( K; g
AC90/60Hz，100% Load 7 X* X8 t, U1 ]* j! Z
AC115/60Hz，100% Load
# ^: o! o4 X: ~+ [! X4 K
AC230/50Hz，100% Load
/ a) U' u7 N' S- u( |9 i% p
AC264/50Hz，100% Load
e0 F6 y% t+ O$ u( r$ p3 L" `
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
# O/ A; a i% q; S% Q! L$ V0 P
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 16:31:12
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡