本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 10:40 编辑
( p7 }1 E$ D6 H
/ q1 W6 ~0 J. e" e! Q0 Y, h8 F概述
. q6 y) v, x6 `* H" y
: Y' U/ t7 k2 A6 N4 w9 }电源芯片被称为“电子设备的灵魂”，几乎决定了所有电子设备的综合性能，而本公司是专注于ADC、DAC、PoE和DC/DC 芯片级解决方案的高科技企业。今天给大家推荐一款本公司主推的CR5241电源芯片。
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1、样机介绍：
r. Q! Y) c: |
- X% r3 h6 h# f% X8 [+ G( 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10.5W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5241。
7 N5 |; b2 r V6 ~) N: Q% c, o0 Y9 m! Z/ K& H: u
CR5241_5V2.1A 工程样机示意图
! M% b* y/ @$ d! d4 k2 h% j关于CR5241
v2 T* ~0 A( Y5 }
/ }+ X5 J% o+ H9 V4 kCR5241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。* J, j5 K; L' g$ j
! T: j+ Y* a7 q- H. i5 @- G
CR5241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。
5 j5 r @' |3 x- @0 o; t& T& c+ i* M$ k% o
芯片还集成了最大输出功率动态补偿模块，从而保证系统在全电压交流输入范围（90V~264V）内最大输出功率点恒定。
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7 I& a1 l& h6 \! N4 R' i RCR5241集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），VDD过压保护（OVP），软启动，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），过载保护（OLP），SENSE引脚悬空保护，GATE端箝位，前沿消隐等。
: F9 M5 u& v7 e* m$ k2 ^芯片特性0 p! T' Z3 E5 _ _
! T( M* C# }& |9 A1 _% [# d% e4 i1 l
● CR5241 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；
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● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
: ~+ f% T3 V# A( r& n7 V, S( P$ F4 _' T* v9 i! v; b6 g
● 输出接20AWG 1.5 米，四点平均效率:>80.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”+ Y: h$ v e1 |6 A1 d5 i
1 X/ C3 E4 T7 y8 d, I
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
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● 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。7 W! k/ f# G$ H5 X
3 Y9 C; W; N/ S" [
基本应用
. j! x& s% A$ R/ o7 W
. y. g8 |) U5 i# E& n9 \2 j. O/ Z电源适配器! k; s4 }' c3 m b3 m0 K7 @
# c* n# {9 l n1 K/ d
开放式电源
3 t3 c! F; i. [2 u! t
3 }1 l; ?' C% F7 B, ? E数码相机和摄像机电源
- c$ N+ W/ B8 u; z/ }9 V
) f2 l8 e2 d2 f |; h1 f6 D电脑和服务器辅助电源
% B# w& l: a+ `$ I( D; i
$ r! O1 c4 A/ p5 ^3 F* O机顶盒电源
1 k& W" W$ ]) w! O0 n; Q: s) S& a, d9 m6 P
掌上电脑电源$ y6 x5 r& M% p( }
) n! o! k4 f" I# L0 R
引脚分布2 |. }/ x" Z0 c) J0 l5 @
7 G+ |, l4 I4 S& D( d/ a
2 A0 [5 u8 d/ B6 e8 A
( n' C, \; z+ \( R- d引脚描述! ]; r9 |, N1 ~2 o
$ f- G: x9 n, L# ^- s! e6 l" s$ Q! \# _1 z
典型应用* X4 v2 X% T* J* y. O- f8 D
9 r0 _- t! B/ w9 a, n2 B
1 o8 I H4 T; x4 D" [ P) T
) I2 V3 ^! u$ Y x该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>80.0%，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。" K s. o/ i) p U3 b/ V6 d
. Y) g0 U# t4 y样机的变压器，采用了EPC17磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。- R* O2 x- G7 u. F- I
: v5 _- k0 p ]: ?
2、样机特性：
1 d6 Z, S; R$ v1 f: Y* J! X" R# _$ o
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。0 {/ m7 x) K. l
; M* B$ ^8 a" R8 ^* D0 u6 `! X
2.1、输入特性：# P d2 m; Q. k U) B
) U- F' ^+ R4 j2.2、输出特性：/ h, `, f$ g9 X. A2 u
3 D9 ?1 D4 f' c1 ^$ S2.3、整机参数：/ v" R1 _8 w' f3 Y3 W9 h8 b- A
' w: B9 U _9 i% Y$ k2.4、保护功能测试：" v4 b/ k1 L) B1 l
+ N& q' }9 M, f/ g, R2 z0 F
2.5、工作环境：% T6 T( q2 X4 `5 Q0 R. w) z
: ]" f/ E/ u" l" K
; \8 r, F1 f) x0 v
2.6、测试仪器. f/ Z- ?2 u7 l( @$ b- r3 P9 J* h) ~
$ b& M; [; K$ ]% R! Q, ?, y
3、样机结构信息：
4 j: I0 K u- ?& B9 K f3 I3 s2 N; @$ \, T& A
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。4 t& W( [4 ~: ~- v) C* {. D
4 w5 I4 [. A( m8 m5 G0 J
3.1、电路原理图及PCB 版图：
+ ^' ]. _+ D: I/ J
/ Y: X' ^5 J+ {2 x1 Q# p（1）原理图：7 k7 g5 R. m) K" f
* l8 v2 q' ~2 L, U; m1 V7 x# \5 Y（2）PCB 版图：- n- e [$ w1 T$ @
. W5 d' b) w: A8 `. T: v- X7 z
& y7 M. y4 j" A3.2、变压器绕制工艺：6 q9 P6 Q5 i% i2 \1 r) d
+ [& Q" V8 R- O& i
1）电路示意图：
* V# x6 p- D5 Y0 z
; D% a' g9 V9 [- ^3 j5 [! ^
- U, v3 c( B5 Q6 A P3 ]2 c（2）规格参数：8 b" e- R0 t2 C% G& g
6 _% p, h+ R# z* K. f
1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；
; s! r5 D' z/ {2）材质：TDK PC40 或同等材质；
. X/ Q! z- s d4 m3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线7 s' [3 C3 ^8 B; ?/ H6 ~ G
4）次级: 三层绝缘线, h0 L, ?3 Y- ^9 g4 j7 }5 e+ Q
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质. H+ T5 W" O9 ~" }+ I+ k
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
4 ~' z7 `. `6 f! ?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）)1 N* v% J& v' k3 _9 i- G! o( H- v4 r
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
( P( E' R( B+ e. d9 B9）成品要求:浸凡立水
/ `) g. {6 g" I, U" n; X
' [, A3 \4 @( t1 T(3)、变压器参数：
# b; C) d- s4 y3 L2 O( u( m
* e& H. R! ]2 D V6 U
0 a- D( q0 }3 O8 Y（4）、变压器结构图：! C5 ?- ?) R, M/ ^% K2 ?
3.3、元器件清单：8 f* e h- z% f% I" P8 I. A
3 A8 q6 T) K! h1 T9 }+ g
6 c X- z6 J6 I+ q% h
4、性能测评：
( g" ?% R9 B- \/ ~5 _" j/ ~3 ]9 s4 B k- Y; m l4 ^2 m `+ `
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。3 ^+ I% c: A/ f% @+ g3 @
4 `0 a6 W- d. Z4 j% G4.1、输入特性：' v; ~) ?" i! ?% V; \
2 E/ g, l3 E8 B0 A3 X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。
/ A, }( ] w4 g! L
! x, f ^5 M! ?& K1 \4 L+ H表1 、无负载待机功耗(无假负载):; f/ \- ~9 [. Y
: w& V E% U( x2 r1 P
a3 O% G6 Z" H+ v+ q
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性7 I. e# O+ l! a' o0 f$ z1 @
3 D, H* T$ S2 _7 B, J$ @
$ v- y7 ]0 @+ R7 d+ x1 I
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
& B* g4 R0 |, |7 @8 {" S! P* U, B* ~. j7 n, J2 u
- w4 V0 q7 ^: \& i3 X! i) A g
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:( o( [; I, b/ u
1 O) p6 {$ p3 j# U. O
0 N0 t8 |2 d, T4.2、输出特性：, g/ J! d& N! P1 z
/ p) r5 ?4 b( v; o注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；$ T$ Z1 Y( e& v: d7 o" V( z
( h2 ~9 ?$ O7 H* \! x1 Z% r
4.2.1、线性调整率和负载调整率：5 f( D( }: L% p, X& i4 S _8 u$ s
( u: J9 K# l' T/ E5 S8 f. t表4 线性调整率和负载调整率:
2 j/ m: J$ J1 d5 Y% c3 [
d7 c+ \, w% z) q4 A) e4.2.2、输出电压纹波：
$ p7 X( |8 B1 h7 d9 {' B
/ {. B+ p) i# E7 w3 r$ }注：纹波及噪音在20AWG/1.5 米线端测得，此线端并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。
3 F" ?* `+ Q9 n; m, G, [( c3 m. [& O2 ~# C8 ~3 u( s8 _
表5 电压纹波测试' o# Q/ o/ H! o2 f; ^
+ R: q, _- p7 t' |) V3 `! c
纹波噪声波形图：
2 {3 i! y8 w# ?1 Y3 B/ N" }; t, m0 Z! ]+ f
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
, \# @5 M1 e9 q
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
/ X4 p# u( p$ y3 v) N
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
; d8 {7 ~& U2 Z2 t2 I
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4.3、保护功能：) h4 A9 H) u8 y
( b+ R6 e. ]: L5 W- u, K% O! S0 ^以下涉及过流保护、短路保护的测试。; Q9 ?& X/ K% F, O6 M
9 N, k# g) N/ \. i0 |" c: C! A
4.3.1、过流保护：
# O( N5 U4 i7 U5 Z
- V4 Z. }- x* t9 T% r( G4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
& H& i! i" d4 B! s5 ]& n0 ]
, U2 x1 k. @* s! g5、其它重要波形测试：
. D! j- Z4 U/ o0 S9 R
* O" b g. ?: K$ Q9 [DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
: r$ |5 _& W6 k, U2 r1 J4 d7 Q6 {# a8 X$ l2 D8 s* O+ ^9 u
AC90/60Hz，100% Load / \( Z3 \ v0 a2 G" A1 L) g
AC115/60Hz，100% load ' S3 Q7 k( b: r( n
AC230/50Hz，100% load
: s2 L. o( V, i/ T# l
AC264/50Hz，100% load
( V" g0 P4 w$ }/ }9 t u4 X, w
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
4 n: d" k% F' b+ Q H
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
* \% s/ O. _1 O% @6 u' n6、EMI 评估测试2 @" |- u4 H( i# P
" r/ H6 K: ^5 h& I3 {测试条件：" w6 P0 F7 I8 H% ?
}9 ~. e! S& Q2 U& x输入：230VAC50Hz；. g+ i# v! y' Z& v0 Z: F8 r
输出电流：2.1A；
% M# ^6 e6 q0 [, w负载类型：电阻；
; J: r5 {$ H% d2 L; P9 L+ i限值标准参考：EN55013、EN55022B) A/ j4 u+ S o5 P4 g: ~
( P6 T/ l: p+ v# W* X
传导L 线测试PK+AV
_8 I8 W3 p3 T- V1 ?' I- l
传导N 线测试PK+AV
+ H; H9 ?% I7 d4 G0 I% Y- I
辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 10:16:24
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡