本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 10:40 编辑
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概述
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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：4 ?. r4 O- J/ n; Q" e
, H; E- P# P2 Y# T* I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。
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0 ^5 Q+ ~/ f0 `7 _+ P( C# z4 N
CR5241_5V2.1A 工程样机示意图 4 H; I- [7 D; Z! x% M
关于CR5241
2 L2 y2 @- m: l$ I8 {; Z6 o: A$ e- V1 n3 k4 H& x6 O
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。" Y/ l& x- Z5 s1 j6 g* J- _8 e( y
+ B7 f! E, y* |9 F; M- j! n% B4 v* y
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。- s; o# {+ P8 g
) K! f6 Q; `3 r) Q, Q
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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CR5241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。8 e% d0 Z1 `! _4 A7 D
芯片特性
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* a, P* _9 p- V# T7 {0 \● CR5241 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；; \& n' w- Y8 i( {9 f% I
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● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
* o% f. [0 w) K& G0 ], k5 ^0 t( k! r4 f2 Z" p1 t
● 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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, y" m6 J3 m, E: q! v7 m● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；0 L5 {. L7 |6 |3 X; p- g2 b
1 f# M, @1 [0 m
● 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”; d0 i* ^6 D( y, c5 a
. F( y- M% V% K# b& z4 D$ d$ ?● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；3 D+ z6 ]# Q$ d
) O% P2 C2 G! @' C$ j9 |● 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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& Y4 S7 m8 y' X1 v+ u4 @, o基本应用
) B9 c# X t, E7 j1 C4 ? o1 [0 `3 Z. \, f4 ]" r& W
电源适配器
. t1 B9 C# o( F: o p
8 e# e w. E2 D# d5 K1 k1 w- a& a% N开放式电源: L; |9 ~6 H5 `# }& X4 c u
8 K% m A. s0 Q8 i数码相机和摄像机电源
6 h$ c( O% b; d+ L6 Z) L- a" S' }" t" e: g
电脑和服务器辅助电源
, K" F5 u* [6 t# }8 A( N1 F& E
0 U) K, E+ d8 x7 A6 }7 W) g机顶盒电源6 N1 L# a0 ?5 ?& R$ M# c6 y
& O8 p' V. v/ g* I* @
掌上电脑电源
! c3 Z3 U* A6 p: p0 w$ ^# d5 G6 k6 |5 g' U
引脚分布- B1 f9 B4 F0 U
+ n- U5 ?$ U4 {& X6 d
5 a8 A& R" b$ e' J: J; b+ w/ P {0 r. ?5 Q4 K+ i4 U [# [
引脚描述 P- G/ R* e; \( _, x
" p D( g5 T& C
- y& R l+ i/ H6 S0 Y( t2 @6 p典型应用
( D/ ~ H: y- T" E9 v* R5 Y; ^: H
$ k3 p) a) J0 Y( M( a6 d$ x) H- A$ N; @- }1 R' o/ W& l
5 ~# Q% w, L, ]. T% f: ^( I
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。
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2 P1 n% r+ h. F2 b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。
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2、样机特性：. |/ h5 i2 A% S; s; m: }8 }7 O
, F U" ~, {( i7 z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。) B9 T, e" {- T' B
9 S3 [" ^% C8 l3 P! }$ K. E+ A! C/ e2.1、输入特性：) U: ]; F9 j- {- x$ j4 w
+ w1 l) ~% i# O" I4 h% ?2.2、输出特性：
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2.3、整机参数：) Z% s% }( g3 B \
4 c3 }7 S" t' H* }/ E: \5 K2.4、保护功能测试：
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7 F, v+ P C3 |$ d0 I }
2.5、工作环境：
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0 L4 [ r8 F& p8 z3 q$ k
( e, p) C7 f0 M2.6、测试仪器# ]1 H3 g3 B4 c& |0 V
2 h1 C; k5 T j6 T* ^5 K4 C' P3、样机结构信息：
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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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8 U0 l# g& p% T, i3.1、电路原理图及PCB 版图：
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（1）原理图：
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! S0 T! L3 I. _$ U（2）PCB 版图：
0 O2 s5 g3 {! Q- J6 V! D. j/ e+ E& w/ | X0 x; d. C" W5 l
7 U' l _2 E; e- d6 a4 B9 }
3.2、变压器绕制工艺：
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1）电路示意图：
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* [% K" L* v' h$ r# j( d' e) {9 g（2）规格参数：
7 J9 R& b P# f* W% O5 V# g$ g# ?# X1 H1 K; Z+ t
1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；
2 H. S/ \- [1 l! Z1 d2）材质：TDK PC40 或同等材质；
g# k! g, M! ]* C5 ?3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
4 @3 e& \ L+ \, C6 @) n4）次级: 三层绝缘线
1 o- Q& v, {! |/ u5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质2 F* p# |- X+ w2 f9 G& j# g2 y, R
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
3 n0 @# \+ _5 K. E- s3 [- 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）)
- I& j* k, Z" C c8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
$ i# O. c- J' ?$ V9）成品要求:浸凡立水
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(3)、变压器参数：( A1 B9 j8 O: r- w1 o4 M+ C0 f6 y
! p& x& R* Z) J
( ], G7 p% g0 ?& e' B1 l/ X（4）、变压器结构图：
# g+ H1 U+ H3 k# a1 R3.3、元器件清单：$ |& B+ a1 n/ g' F/ m
- x# f' m% J7 o$ _( l* m
) F# W& y, h4 Z" Z8 B4、性能测评：9 \8 ~$ l/ |" P) Z! z
2 }7 u5 ]8 B! D: E- Y4 Z+ B7 f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。
- i* k/ a0 L, _2 h u# ^5 Y: k0 o/ c8 a9 y& B2 C3 R
4.1、输入特性：6 G7 Y% u7 B* W/ H* y" U
) H, h1 ~0 p K! @( P, w- n0 Y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。- D) y8 l* o' S3 o
7 } W) `& X+ [8 r8 m
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
% D% g8 M4 A& O: M7 _, g; `. w& I, D p& ?8 H( |0 j9 B) R
v1 I7 @' q5 y9 a9 E表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
: R! K: q' m; H; e. S9 W* M, t* [0 m3 I! X
) q, f; B0 W: j2 f7 ~% ~
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
7 L$ l" a$ D$ [% L" A
' @: [: i) Z, u' _1 n: @8 e& |: C1 A' X. i- L- A1 T8 M
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
( b, j5 I2 ?& r9 \; `# W) l* _3 {9 @" J: g9 t
4 `- d t# v: t F I a$ Q4.2、输出特性：. F6 t) [* p) F. t
& c D0 l, k% K6 D# Y
注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；
, o" H7 M7 `, X
( f3 O9 E# c# A0 }% E4 B4.2.1、线性调整率和负载调整率：6 D% K! h& }" Y& X
" { K% c- t& M* Q# C+ Q' P: T
表4 线性调整率和负载调整率:$ h. V' P* ^/ X6 @/ g$ J
+ h% V# y$ m: e3 X
4.2.2、输出电压纹波：8 w% D4 e x5 l" S' ]$ {2 k
8 z* R. Z; J% n% q
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。9 y! I @: N% Z) y
@6 j6 |7 n n! k( c: b7 |7 Z# o表5 电压纹波测试, t- S% [" h; Q- o: S; {& n
0 c; f" b6 H5 g% @: V
纹波噪声波形图：
8 q2 ]. p0 @2 ~: O6 R+ Y1 M
0 `7 F2 X$ a+ {' i) I5 o- ^
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
+ P9 s) O; b/ ~( q% N
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
1 Z% f5 c6 L) t4 A0 s
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
6 M: Q; G9 v* t* R: H/ o& A
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4.3、保护功能：3 t1 {2 w5 y U( O$ E
3 J: T' n1 k. }
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
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- U9 i4 w& F5 m( T* i4.3.1、过流保护：
8 ^1 I) _+ x7 E5 d1 [: @: @" U* P7 z) x2 z! |
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
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' } r- y! t7 `5、其它重要波形测试：* A( i8 R- U! H: h; K$ ^8 B/ y' p
7 l, k" V( T5 vDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
! T" w$ C9 y3 V3 {1 r
8 k8 V8 F( U0 k# ~7 `, o j( ~. {
AC90/60Hz，100% Load ; L% D, y1 A3 ~! Y1 v* t
AC115/60Hz，100% load
7 H% [. t, \0 e6 u
AC230/50Hz，100% load
$ _+ f9 \4 K3 w) W
AC264/50Hz，100% load % {- e( |% V( d& q
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S # }" L3 ]1 S0 j. a K$ b
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS + B, z; z9 v- |7 m
6、EMI 评估测试- ?& ~: T) y" A& S1 n9 R: G. [
# o9 D, S9 a4 l) j
测试条件：% R9 e2 U! [! `1 V0 g0 z
6 D o! W% n' J/ R3 O+ e
输入：230VAC50Hz；
! v# O- k/ x: _/ }5 n输出电流：2.1A；
9 V8 ]+ S# R7 ?( v负载类型：电阻；# E1 c; v% P/ w% O0 S6 N1 ? g
限值标准参考：EN55013、EN55022B
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0 V3 i* L' J. J% G* T
传导L 线测试PK+AV
2 C1 M5 Y) o! ^& p2 s$ a
传导N 线测试PK+AV ' C( i! F1 w' C8 J+ i2 u
辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 10:16:24
提升卡
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喧嚣卡
变色卡
显身卡