本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 16:45 编辑
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' |" [* L2 t; {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！
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% {# B4 _# C) K, D* g01、样机介绍
/ K1 |. ]; Q- D/ ]1 X3 a- B. E8 W0 K- G
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。% e, W$ i8 T$ B! y
" S1 H4 N: C9 a
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
6 Z8 B. \5 U; f. A; C7 @CR5244芯片0 i w7 b4 W3 [* t8 B" j5 W( X/ _
5 V& j8 H" V' ~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。
0 @& I' P+ \) y S" f3 \; H' U* m6 ^" s l; B0 r" [( Y8 U+ z
特性：
# }: E7 a, Y2 c/ i- C5 w# E ' `) C/ J4 V. z# E# m9 p
● CR5244 是采用内置 600V 高压功率 MOSFET，反激式 PWM 功率开关；
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● 内置软启动，减小 MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
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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；
6 B: I# a# q5 S* B2 a. j% A 7 B& i- ?" {6 _7 i( H' N
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；' [8 ?1 N' ]' q' M; D3 C
$ L/ M& ]$ u# ~
● 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”
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1 u9 B+ Q8 m9 N" {2 u● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；8 i1 G" K0 A3 u( f# `% l, ?
4 \% \! A. N6 M* Q
● 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。6 p! X# P; Q4 c/ Q' V% j
7 s! U, L9 k& y3 P/ I ]6 }
基本应用9 c k4 {7 V- o6 b( M. _
( y+ e E" B. _: G, i* h# K4 T7 O j
电源适配器
0 v& k3 [4 C6 r1 m0 n
6 I# P7 L# G; t3 a开放式电源
$ H+ w" n. Y* c3 I; k+ b1 U* n% s3 S# z$ w3 b6 z
数码相机和摄像机电源
$ A7 P9 H0 ~9 O6 {' \: j! A* U% l) o+ X! X
电脑和服务器辅助电源7 t. w% N0 e' k
/ _ N, }' s2 X1 }8 @机顶盒电源; B/ m- D8 a& a/ R, L) G
1 j" D$ `) W1 A6 \& V( {
掌上电脑电源5 [9 J/ U Z0 g. y9 |% i/ V
2 ] U9 @6 N: f: A
引脚分布- X: {* c! u: Q+ ~
, v: K7 |- C) `% @- l/ m% T/ [( w, k: L6 }4 ]
引脚描述) R! Y) X6 o8 i, O) Q. H4 S! k/ \7 K
; p" r4 R3 h5 t \/ `& Q; ^
1 R9 x2 [; e! Q& s; C7 b7 @6 g/ L$ l
典型应用
9 x$ Y, J6 ^+ J# B, y5 f
0 G4 F. B' [+ P' S9 V. B- c9 i3 D f5 J- }
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。
, O5 V+ A/ X- Z* m- C
K" Q( m6 j& l- f) L# H. N1 v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/ s( k+ G2 b! h$ m: {8 z j) P02、样机特性
9 ?% S: a/ k& w1 {, ]
! L7 V5 l3 B" C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 Y3 I& m9 {6 q z; G
G, M+ }# |7 O: H2.1、输入特性+ G9 N; s; I. q2 p0 q4 b
) G4 z! ~+ Z$ z m1 c4 a4 L$ O! _3 E
* k' ]1 i( g, S0 w" f: c
2.2、输出特性：
9 |2 ]; |1 ?* }. O. T, k f
0 Y4 o9 X5 v/ Q& N/ S7 z2.3、整机参数：
* h' L5 m3 r, P
+ m4 a. N" c3 v7 [% Q0 j) C$ ?3 l2 q F* D! {5 O
2.4、保护功能测试：
$ }$ K9 @* }! N8 }$ r/ v5 u2 i9 i6 [6 w: _
2.5、工作环境：
, w6 ]( R8 B ^0 w) B$ J( c
. c! G6 d1 e1 h! {6 m" l4 z \ `
2.6、测试仪器$ K0 |/ q1 T) n: `* c
t% W, Z/ N; b& T3 A) E: v/ b, d
03、样机结构信息" t% }7 P6 }9 ^) {1 r+ [9 h
]0 b. `) v1 P Q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。 # f* i6 `6 J0 q3 W( n
2 n( N9 H, Y: G
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
}6 v; r! G& z5 M% M% t9 i. u( P5 [/ a
（1）原理图：+ A: ]6 e* u5 X6 ?
& S: T6 O& e+ s/ M（2）PCB版图
9 Y$ o% r, V+ i% N; u" i6 D, p5 C6 p$ t
& Z0 G- x# v# b
- I; z0 n1 y% ^$ n3.2、变压器绕制工艺：
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（1）电路示意图：
, t; q7 a" w% f% R4 U# A
' Z) q0 Z+ T C1 Q' N; N（2）规格参数：
& U3 z$ C2 q/ S, z
) N6 z8 T- A" O0 P1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
3 ?' [# r0 T0 R3 L2）材质：TDK PC40 或同等材质；
; E0 x" l0 V+ H A3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线( O% s- ?9 I6 m9 t2 Y- D
4）次级: 三层绝缘线; l! H* C9 o3 B' o% f
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
/ v3 D' e% l9 @7 q6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
$ m, u$ [& [. V; O- h( ~9 u7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)* R& W1 Z' ]" r( c( @5 q" O
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
( S3 K, M. [2 |+ {" z; g9）成品要求:浸凡立水
: K2 ^" u! H4 @( z
& ]; \7 g% j- Y4 S+ U(3)、变压器参数：
$ }1 |2 m/ K5 o% h9 T! A- c/ D0 o. c# Z/ X2 r+ V" P. T# {7 ]
（4）变压器结构图. o3 W, D2 I% p3 [. Y5 B- o, q2 g
' Z; m/ X, B* M% x3 e3 w, X
' Y4 }( ?3 D0 k
3.3、元器件清单：
6 V- `! {+ O2 w! A8 ?
, z/ i$ Q, g9 ?2 Z04、性能测评, l! I% m1 Y) j5 V/ ~: A! n
9 G" N, z, f5 F" o5 D
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。
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4.1、输入特性：' F9 w* x" f' E( w4 f
3 g5 Q( ?) n8 g+ c) Z* N+ Q( g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。
9 K5 D1 l: o0 E8 {$ O* H1 F$ l! W/ {2 v% w' f
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
) R% a" L: d- f9 b$ T6 Z
) @- V( f( I2 ` R, A, l$ G2 Z. Y8 i
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
4 K F3 K4 s- M. c; g) b" w+ u4 b7 s, [6 w0 d
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：( o, q2 w- @ ]' y, |' o0 {: o4 w+ B9 C
3 b, O- K) k6 s- r' n! n" e: k
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性( k# {4 M; m8 P$ _% W1 R
0 m$ z* p7 y- _3 B4.2、输出特性：
# w7 t/ S: g5 C9 A9 z% {! o3 |5 Z) t7 ~
注：以下数据均为板端测试：
" Y# Q5 X" X: x# X# S5 R. c- o, z% p1 \# T5 V2 c6 K7 ]
4.2.1、线性调整率和负载调整率：! ~3 m" N$ x; J+ r0 k4 t
( o- Z, d1 q' H6 Y2 n. i; ?! R
表4、线性调整率和负载调整率
$ v, R5 Z% p4 K8 b$ ]. {7 b# q+ p( L8 X3 R- n0 E" j) p, R$ [
4.2.2、输出电压纹波及噪音：
- G/ m0 h& `! M6 d& X
5 D G. T# h! o. @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。
, a) m; v1 r1 \2 \* [5 A9 Y: y
- n1 G5 b' R1 m. f: U) p7 a表5、电压纹波测试：
. C) e$ L! S6 g) C1 D+ j9 p9 b
" k0 b+ @* G8 ]纹波噪声波形图：, A- I" Q8 n) ~0 B
2 ^1 u; C% v# U8 h4 n0 ~8 d
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load ' l' `/ M5 V* ^1 B) c
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load 1 Q0 C: q- T/ S [. t# K/ k Y
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load ; V. x4 p \, d7 q1 I6 o3 W
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load + M) y) t+ O/ z; n% N% q% |5 v
4.3、保护功能：- w7 D0 o* @( n# Z
N( B9 q2 j$ |- K1 ~! B
以下涉及过流保护、短路保护的测试。+ A( z* A0 v$ T# a4 E1 P. u$ X4 ?
. ^+ o. z$ d7 z/ p2 y
4.3.1、过流保护：9 Q, h6 U% R7 g- r
: \/ U K! {5 W9 k ~+ L& u7 ?
' A: O" ]% c) R2 Y0 W
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
7 y/ I7 s4 S2 c/ j
% Z& L. y5 [# h) |& @8 O6 K* b* A
: A$ \" d" Q) k4 @+ u$ R05、其它重要波形测试
5 f: n7 m( @% Z# u+ e
N8 f" c) ?0 L& q& iDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
. H" ~! {* I8 x' }- C) @9 j( \/ c% H0 E: ^: ?
AC90/60Hz，100% Load ) X3 n _( \# g1 H4 u, x9 f
AC115/60Hz，100% Load
$ N' n/ d5 u) G/ D
AC230/50Hz，100% Load . @5 r: c; @4 E1 V0 ^7 m
AC264/50Hz，100% Load
" T4 {! K5 v5 ~# _3 h' @! V
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s 6 x. O) r B. F* S' h
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