本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 10:40 编辑
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0 @8 T4 M+ V( n7 g+ g概述/ z0 I( P. W( h" p7 W
$ `4 d6 n* F% T6 @; B/ o7 H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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: f$ x5 S4 ]% T H+ t1、样机介绍：2 R% o) c9 W: X2 t
5 e( p7 X j3 u: D
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。
) |+ R4 w- L7 M- q- |: h; c5 ^) Q# d! @- x
CR5241_5V2.1A 工程样机示意图
e4 f: D; K& t- z; G关于CR5241
3 G& c6 q; A) Z; n9 V! Z% W1 T+ x8 ?, b# ?) I6 i
CR5241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。) ?. I Q6 I/ U O( s
6 T$ Y$ ]8 }0 m) jCR5241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。
* q! J' L% P; s& O8 D2 E, ~8 z2 n( x; J H' N& {
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。% E% {# r7 ~( e; d8 ~; s3 _4 k
7 x/ A7 k1 R$ r; N4 c1 {3 i' A$ sCR5241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。
4 Y, R q! g1 {芯片特性
& k \4 ]. C/ U8 ~5 F; e y! u4 l2 r+ j
● 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；) x5 `3 M7 e# x7 e
; n9 l4 C9 F+ l, ?0 N
● 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；" t7 p6 V" a' V* \9 J& z+ d
$ V4 ~/ f( ]4 J" ~● 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”: M0 I7 C) w2 ~6 ]
. ~0 K( J" ?7 y. U+ `
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；9 T! H, M* |6 g4 n- j% Q
& s# A2 I) F2 ^/ |, S' n3 y* w) d
● 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。 R$ R# ]* e1 p! e3 [. X2 K$ ]2 x
; [! ^( Y; j+ |. N9 W @, S: P基本应用
* G+ ]! v) e" ` Z
6 @. p9 u9 v/ T, Q电源适配器 Z0 D5 F/ W8 {
) A) ~4 l4 C3 L& B1 D开放式电源
0 J: h+ ~; f3 r4 k" H3 X& m; h0 g/ O4 \5 U
数码相机和摄像机电源
2 ?* U' i5 Z0 X, ?) N: K- }0 V8 y( K; j3 a$ _/ t/ H
电脑和服务器辅助电源( }$ C" `' h4 U, r3 b, `
! ^% ]. ^+ v4 G* F/ r机顶盒电源
9 H; h( q- t! M z. C( u) U" T
! x4 I: O7 h& F1 c: y$ q掌上电脑电源
$ e% c, {* I+ _( ~2 \1 [ u6 N' o6 N6 v7 a& k$ u8 X3 R" w, i
引脚分布* v; I1 j4 i6 M+ S
( h7 L! o! T4 T& B6 u
. p v& v: Y& {( ]0 x% `3 P, m: z0 n: |% k* Q
引脚描述
- `) Q. @" L" M$ X" P4 K# s5 n2 j; o( L: A7 g# N- X
) I: ^ h. {& \& {" r/ ?$ _典型应用
( a2 [; \/ ]9 @2 L8 u7 k
1 {# e7 @$ Z0 {1 J: k
7 q9 A4 {. F7 i: f' B1 G( i
) U6 c8 |* U" ?. {2 N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。
3 r/ W% y$ ~0 m- V
5 g# Z; [' T6 M" v: v6 B# g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。
8 S2 G; [4 e F9 b$ l# q; O; K8 t6 A( u* U/ y P
2、样机特性：
% v7 \+ L" _2 Q8 C* z8 ]9 B& }0 |2 `% {# K: L1 Z8 N7 P5 x
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 g) M! N& S3 o8 j# m: K7 r
# u7 [: B& R6 V6 |0 v) F5 r0 j2.1、输入特性：# F0 H" E2 _: ]7 |; ^! t: K
7 |/ t2 u4 s; Z, x( W$ q) u9 E6 _
2.2、输出特性：1 D! T- l$ n. Z" B
]8 |# p! X7 X6 ^
2.3、整机参数：8 D( `0 Q1 }+ a+ e' A" y
! c9 t- }7 q7 J, R3 p! N# w7 ]2.4、保护功能测试：! I0 c; X- M) K% F8 @& Y0 I# V
) |4 Q+ r* @2 D+ M4 G2 i- p2.5、工作环境：4 Z% [2 O3 I( f/ L+ t, D! R6 i9 _
7 U0 m- A1 p( L9 s9 G! P
3 E* W, N& J' Q2 Q
2.6、测试仪器
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3、样机结构信息：4 P* m. P% S, `% e/ ^6 O
" l" S" O0 Q! i- `: P% q$ O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。2 k' ^* } X, r. v1 d
5 G! E( ~' O2 p/ P# i$ `& v0 s; | B3.1、电路原理图及PCB 版图：7 z- K( B6 U7 @- U$ D. f
+ F! a9 m2 E9 W4 S+ {+ K6 C（1）原理图：0 A1 N5 i' \3 }& B7 A4 B- z* v+ ]* c
9 ]) i+ d' j9 f( a' @: X
（2）PCB 版图：! V% O& o. ^5 Q
) N8 h( x6 O( I0 j! o+ @+ g5 p
2 R% I, A. g) L& x+ h9 a3 X
3.2、变压器绕制工艺：( A* q) K( _# J# F3 z# V
* D* Y3 U1 X7 ?* @6 ]: Y/ H3 u- W; ^1）电路示意图：# W) o- Q5 p% ]5 ?: w+ }- ^
/ k$ z/ _' Z8 V( \1 L3 e$ E) J+ A# h, h
（2）规格参数：
; Z: R# K, N7 w* R. G, Y
% |+ \% q- F, J/ _1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；
* [$ k! J. g2 b. E2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3 k) d; U# ~: s4 M y3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
+ Y# |2 S( a3 B) m1 n& z4）次级: 三层绝缘线, A9 N/ a- j. A8 E
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质, V9 s% W# F; J G$ h- r; f0 n7 w
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
# z. M5 y( K/ K' |& a5 f, ?/ \3 t7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
: y" y) I, k$ y8 V z8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min( v/ K6 `. J& p- y
9）成品要求:浸凡立水
% y% p: e6 U0 b4 ]
+ o6 F( A# u3 q' U(3)、变压器参数：4 M; X1 F; S9 M; e2 ~ Z6 E0 o6 Q
0 o- T2 n. {* I3 s% h q
, Y1 q" h9 m! h0 Z* A# l
（4）、变压器结构图：1 ] n3 D+ R9 m3 x: g
3.3、元器件清单：% ]' [/ s' i4 ]
0 F3 E8 d, T9 ]! Y* N$ q
3 P L2 {6 b1 l: e9 X: z! M
4、性能测评：: o9 F# K2 M) |6 C0 r- ]5 ~! j
% Y# W9 L4 } U; @5 H, v
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' b9 \3 c; U
* C! `/ B' T5 A: j3 J, ?4.1、输入特性：
' w: |. F; m3 u7 a A/ F% Z$ Y6 J
( r, \9 Y. D6 [' K. 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。
% |4 H; q! |+ c5 R" ^5 Q# I
8 e5 c3 |8 H. l! K. q7 l8 L表1 、无负载待机功耗(无假负载):- ^$ o4 a4 u) S
4 d5 E. p9 _ w5 ^
5 g1 M4 k* x1 _/ u表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
" L& I7 L1 |1 t+ K' L* V, V8 D' P: d0 M
6 |( }5 @& v! I* s表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:! P) ~1 g6 o' D' D, y9 x0 n) ^% w
& M/ \/ E6 W3 M" V
7 J0 \3 k& R$ p, s表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:1 }# r( E5 }( k1 L" Q5 F' O% o
' O' T3 p7 P, B; g8 A( s
' r. d p3 |' y& Q3 ]
4.2、输出特性：' N; @4 }. D& S v; J
* |# i: }- ^) r5 f& F
注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；) o7 X- H+ w/ W A
1 U; O# }0 m; n' w& e
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
- u/ F2 N6 [ r" f, e& K1 h7 J3 O' n& X* {
表4 线性调整率和负载调整率:
; }% E3 l* k: l2 E. K, Z
, X) D; B7 ^/ m, t4.2.2、输出电压纹波：
, T0 n" Z1 @ V4 M5 X" O8 R; `4 `. s# V) v W3 l
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。, d7 p8 z4 R; \0 y! o
5 }( R) @" B$ L4 |1 `& E表5 电压纹波测试
' s* z$ B3 E+ a( l2 e; I6 d# ~; m( q# |, o) U- x& S
纹波噪声波形图：
/ j! @2 N# p" @4 \+ S+ a7 @7 J) M' J" `! q4 G6 \8 b8 i2 A
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
5 `, Y+ r6 j* D8 z/ f
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
+ N* l: a, `) i6 e7 k2 g
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
* ~- |! a& t6 z" k
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4.3、保护功能：5 R$ j5 K$ w% L4 E$ Q3 L" B
! Y( O: f) t# C# F以下涉及过流保护、短路保护的测试。
' V/ r: |, C N" v6 P9 W. `* `' T1 r, e6 Y5 [0 u
4.3.1、过流保护：& X& C' K- l$ c8 {
8 J2 h. z* f% D% d4 z9 Q
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
% |& c5 f5 y- {+ P4 Q8 k
$ D r) l( S3 ~* [& \+ N" ]5、其它重要波形测试：$ e2 ]! d" L: `, X1 I, }
+ y; S8 x* ^. s% K( e9 u$ k1 `0 }DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
2 k- z) ?( r; `$ k. q! I6 v2 {
0 ^- Q$ s) _: p8 t! ]4 j
AC90/60Hz，100% Load
0 S/ e' K3 r a
AC115/60Hz，100% load 6 w5 T4 ?5 \6 P/ ]
AC230/50Hz，100% load
, o# F- Z( D% z( @ Q
AC264/50Hz，100% load 0 E: |# s/ B, y6 j( @6 Y4 D
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S $ F- }& m; j8 r" ~6 s& v+ T+ G
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS " X- i5 B5 C! ~+ k# H
6、EMI 评估测试
" ], x, Q4 ~% |7 i
, G& \0 ^2 v# W8 C9 n* K0 d7 S测试条件：
3 k7 u2 `. a. l& d7 J7 m% _4 W% U7 }1 k4 o) M
输入：230VAC50Hz；( V& z' y0 v# ] K; c/ u
输出电流：2.1A；
7 x6 ^% K7 X! o1 ?负载类型：电阻；! s7 {9 }# n# x# E) z0 M: C+ A
限值标准参考：EN55013、EN55022B0 L7 X( ]7 }# i1 v) G) m
* L! n8 \- _, M+ j) m8 ?9 k/ l! h
传导L 线测试PK+AV
! W- D; Q4 |; a+ H" P9 Q$ q, x) V
传导N 线测试PK+AV
* w& o7 z" e6 T1 ^1 x
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