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! e& k) o3 g* l- C- p
4 m- P; U! S# |6 ]$ c0 X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：" d$ `; g3 k1 L" e+ ^. Y, B
8 }1 _/ y( |3 v6 g1 P- j1 \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 U" Y/ M- ? o1 d' ?9 n
: v& }; B. [: m% P
CR5241_5V2.1A 工程样机示意图
, ]6 I5 ?0 a+ u关于CR5241
. l! a( s' b0 s! V- L" D+ ~8 k2 ^0 }3 y6 z" B7 r
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。, K' x& e1 g" k
; h5 a8 P0 b3 k( H* j3 t2 V* u
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。# K4 a5 N: c6 t. g0 e2 a
% j' B: H5 f+ F# G% s9 H+ o& K0 S
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。
' P2 U/ m# @) E6 G2 s
! y2 n+ u5 D o, Z8 VCR5241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。
" M0 @2 Z" S+ K. n% [8 A芯片特性2 k B/ a3 a( O3 U2 a7 T/ o
5 r. {6 \7 j9 s; E● CR5241 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；8 U& o: g! T0 C2 g( U7 Q
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● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；- i( i; W) Q6 e5 H4 J. H/ c
) ^+ j4 e- @; D/ h& ]1 }/ d● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
# ? [% Z0 v4 m; q
) X0 Z8 G# u+ u8 q● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；+ h1 {2 }0 v! c) r" a1 ^1 ^. r
5 v! k% Z J% C0 S u% v: [● 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”& A0 T4 z5 ]+ e0 x
( G# `0 X. U: N5 M9 H G
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
, A0 G! x. z/ [0 n: U! X1 b- ~6 X
) [ ?' a6 b! {9 b& L7 i● 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。" Q9 s1 [/ e( ]9 e' B0 @ w
9 Q% f! W" i, H" g! |# `- J
基本应用
; ?% H; ^: h' T, I" r
2 h7 [1 K4 h7 k% E电源适配器
7 k% Y6 Z1 r6 J& m0 P j& T, K
% J* `" P! b( o5 z3 ]' {4 b6 Q; r开放式电源
- l+ v1 C, k4 B5 A1 b" [1 j9 ^ M- s6 x, H4 E2 y
数码相机和摄像机电源
$ O- b; I' J0 B- q
, N/ X7 m+ h6 \( B) G; d! D2 G2 s电脑和服务器辅助电源
, V' L9 ` ?! A% ~ d( A* r
, M8 ]% q# l! w, _. v1 k机顶盒电源+ U; y; K j" M
' b) r" \/ `, ~- |, \掌上电脑电源
, D; Q1 k! ?4 u( T. M+ o" L3 J4 B4 t; G# `' L# a
引脚分布
% Z; o/ F; B3 ^- a$ |3 l
/ ?- k1 d, F+ K, \: m" Q& n* r( E6 N3 H6 ]; b
3 S* C ]1 ~3 j5 F
引脚描述
4 i1 ?# B# @. H6 v+ o
/ ^, p6 }9 N$ Z9 r7 o ~1 x+ u4 _; _! C" D, p, `3 ?1 B+ H- t
典型应用 M, l* E) ?# Y# Q% u
8 o9 h+ i) w2 A( Z( F) i, U' }; a; A$ k' `- ~' ?! m/ r1 B% E! ^- T
* h" i3 [$ ~: Y: c7 q3 W1 l j
该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>80.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”标准；具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP自动恢复”等多种保护功能；由振荡电路产生的频率抖动，可以改善EMI特性。! _/ g3 ~/ n1 U; f% I$ `: ]3 a `
( E# x6 o- `( M
样机的变压器，采用了EPC17磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。1 ^. x3 U1 Z5 r2 Y$ `: r
9 r% t' b4 |6 X. C. {2、样机特性：( c# U% ]& f. R! M: L, q
2 {* |& j B# F E1 K" q) p' ^以下表格为工程样机的主要特性，具体测试方法在第4章节中有详细说明。1 q: E2 `* s/ V; q$ ]! ~( w
( Z' j: h7 |( W% t
2.1、输入特性：' E1 {+ P' h4 w
, N* o/ x! M+ n, q# [/ l2.2、输出特性：; ~4 l% F; J! k# Z: q0 ~: q' D. U
& |) d' o* z) L$ M: f0 \2.3、整机参数：
0 W2 r8 x w9 V* M, B1 `# n
* U: p) Y+ R: y2 b- g! Y* R2 T! v2 z
2.4、保护功能测试：* S% `4 p$ n/ p( z$ c D
8 ] }/ V3 ~2 z) b$ h4 s% a* j2.5、工作环境：/ \9 r' t1 S/ l5 l
5 ~0 ?8 g2 K; D1 I6 f
% I! \, A& A, n% D* V2.6、测试仪器
X/ b* P$ d& I2 b3 B* M& J
( I1 i: n9 o3 {8 A# R$ `9 v5 P3、样机结构信息：
) n- q2 z5 |$ q5 [$ s6 W2 g6 G3 K' v
! O, t, m. ~! C! l( d本小节展示了工程样机的电路、版图结构，变压器结构及工艺。
& j: N* k2 a7 y! u8 V0 j% c
5 b! |3 h, L. f& \3 }! ~- c3.1、电路原理图及PCB 版图： c$ O1 z- Y3 c; A
7 U$ |1 ^' X& G8 @; ~. C1 B
（1）原理图：
- ` N1 |$ v& y$ h: F. ~' `& q5 L- W3 Z+ r' [7 L' w t/ P- n
（2）PCB 版图：9 Z( [5 Q1 c) c D& G" c
; t3 o: b. A/ O4 \3 X
9 }- ^1 k, E3 [. `; N3.2、变压器绕制工艺：
3 ?# ]3 t C' l0 s9 O6 }0 i
) t: z! p$ l( _6 l4 G1）电路示意图：
: x+ S5 w9 o+ g
/ E3 \2 k9 u& ]! G2 |6 X
Q2 k8 H; q! l4 u& s（2）规格参数：/ B4 \+ v- M. f$ j
1 {$ q4 L8 k% {& W- j; A4 N
1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；; C# E Y! B* I4 @
2）材质：TDK PC40 或同等材质；+ B% L; Y2 s- }2 T
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线; ]; l. y, p: q. l
4）次级: 三层绝缘线& y6 \& I8 r9 s3 \) Q& }
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质& s1 u! W0 J( g b
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；- `4 ~. @/ p ~/ i1 y
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）)
) M+ S2 v5 R- ?* h8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min3 N; a# X X7 W. z; L; ^
9）成品要求:浸凡立水& H# `6 k) K/ A. V. j9 E" ^ a) p9 ~
; i( P! z# h8 [' S( k
(3)、变压器参数：
; Y7 `5 F" q6 a" ^
% ]+ e3 F) U# S1 I% h' }
* N; P2 ]) a/ ~* p# Z, ^（4）、变压器结构图：3 E* \1 |! ]( y' ?
3.3、元器件清单：
% p$ s/ r/ V" ~' q
/ I6 ~; z" N2 N
( l# V4 _. a) a$ q) c9 {$ D4、性能测评：
6 j% R' q, i {7 E8 P
: m6 Q8 s# L! E! n1 z. 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。2 u6 Q4 s& K. t' a1 f
. ?! T9 K$ n9 v4.1、输入特性：
; O' H j& c: I( W) S! | P( U
- u! Q- ^% }. S; u/ `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。5 b9 j& `2 }7 F; t3 N1 i( {
: I8 w( g1 M: X* F# `7 r
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
2 Y& ~6 J- a) c6 l3 q) H! r: R3 ?' `; C7 F+ Z+ ~6 Y
& g$ R: _8 W3 p! ?9 ^3 o+ P表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性& r7 f% c4 K6 e6 t
& |' V# ^3 L! i: x. i
8 b q* l0 n. x& a% X表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:6 `* y% q0 j" K) \. C
+ U3 X S( s8 J% p
6 |% r1 x( N1 s表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
4 y8 Q2 s/ H5 p) J3 R }% |! a' v# m# V5 {
: q' H; O+ E" O: z! @
4.2、输出特性：
# W$ T, m' A- B, ]$ z" g9 ~. B" Z/ ?2 ]# X: z. U* r9 X3 Z5 j
注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；+ v6 |7 u0 L: ~
: [: e) f8 h5 X, n# O: n `7 e7 x4.2.1、线性调整率和负载调整率：
+ D$ e) q2 I# s
4 M2 O; Y' p' Z6 p. T3 Q {表4 线性调整率和负载调整率:
) j C/ |8 M& K' D% M# c3 M. f
3 B* \. X; D6 R2 _. w: a$ T4.2.2、输出电压纹波：# m+ K* ^" x6 Z0 X) z
u$ u; a3 M" d: }' \ T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。
' w. w4 m$ P8 b2 ? U( O
& }# j$ `; P' O$ x4 i3 R, i+ s表5 电压纹波测试+ [$ K! B6 ^7 t, {3 \
! I% a+ e6 O7 n* _纹波噪声波形图：0 T' A& H' I' M' I( K
, W o, P. U, h+ T" Z
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load + p4 M8 c' M6 v; N1 y4 [0 D
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load * P, ~: j1 m+ a
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load ; n! p6 s# o6 ^5 S" I) ^- v: `% R
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4.3、保护功能：) f5 J4 }& F+ B3 s) f1 D: v9 q% X
& p: [4 \9 t2 D( x5 H0 ^' b# X以下涉及过流保护、短路保护的测试。6 `! U5 ^) u8 P( h0 W) _& ]2 w
' f2 j9 N$ d2 O8 ^1 Z0 H
4.3.1、过流保护：
; x9 k6 e# _$ N" n9 g) x- Q5 y! y! w9 a
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
) W7 O- p' M# t3 r* K/ @/ X! y' L4 r( u2 }
5、其它重要波形测试：) K' d0 ^! r* q
5 N, C& w6 u9 u8 {! RDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
D$ @( V, w( P# F) y- H
' \- X2 w' ]- Z7 ]. H. O9 W
AC90/60Hz，100% Load
! O4 w" ^7 o5 I# s
AC115/60Hz，100% load
( K2 @) [5 X) t7 A1 K
AC230/50Hz，100% load 3 w' h- [' j. i; z. D
AC264/50Hz，100% load
4 q, A- S7 e' P
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
4 _8 F. H: l, B! C! y$ j% v' s
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
[2 I% W9 Y; Z2 H( D3 f3 T! h6、EMI 评估测试7 R- e$ t. b; f$ G4 `
- f9 V% {! z F4 Y5 g& @$ S0 L2 \测试条件：% `( Y/ l! Z: ^3 m. f. n; n
+ d- p. u! b5 ]) X( L输入：230VAC50Hz；
5 o# ?+ N$ ^$ @- [5 v, {, n9 y2 R5 w输出电流：2.1A；
0 c6 y, n/ [- v q; R负载类型：电阻；
8 l) M3 o9 S( t1 C# h% V限值标准参考：EN55013、EN55022B5 ^# t# H8 i' F, ?9 O
% p1 U: q: c+ L5 y M2 Y. u
传导L 线测试PK+AV
2 `3 D. b8 l& X; ]% {
传导N 线测试PK+AV ! y& Z0 s5 ?* G }
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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沉默卡
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显身卡