本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 10:40 编辑 % V! h$ @4 ]' W* ?0 I; v. Z. C
+ l3 U C2 L/ ^+ W0 ]& l概述' J9 ?3 j8 q3 s6 g$ g+ Z7 ?+ Z
/ Z5 t$ y9 n3 c$ P8 R# }* ^, W
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。
P/ x" k8 i% x" W. i3 k( \0 y t
; R* _. i# }+ J. O1、样机介绍：
& h M" R, ?1 S$ r/ f, q0 x9 l
+ h/ y1 j& q3 }/ E; U8 T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。, v& i( m! |9 x0 U+ p
4 B5 M3 M Y6 z2 y
CR5241_5V2.1A 工程样机示意图
8 B. }% _9 _. S6 A5 k/ [' U) G$ `关于CR5241
4 _: o) _) f4 _; U$ |$ G' M# W
. B- K+ x, e3 l' j" MCR5241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。
2 w! g) O+ B; P
' V- `8 m1 q+ aCR5241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。
* W" ]& w) q) s( g, {/ E3 V+ ], W. d/ V, D2 d0 P
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。+ ]" o1 A3 U' u5 W \) S3 \, }
% k. D5 J. {& L3 ~$ ] X8 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。
" t- y$ T. b1 f, x" [芯片特性1 v9 o4 s* B% Q4 i r$ h2 f
7 u j$ z) q( b0 |
● CR5241 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；9 w* X+ U6 W# e6 W* e
' X$ [* }; E, H, `
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
4 h0 L3 E* v. I( ~8 R7 q2 M0 U0 I0 T" g5 H0 m, ^* i
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
) [( M/ I6 g: t' T% @2 B
# F2 ?- E+ b8 B$ e2 ^● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
' R1 M3 a4 J& N% R" A6 d/ I3 B$ e& q- Q( ]
● 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”
' V0 m: Z' l; j0 O8 @* y2 ]9 A" _2 t) ~/ p& k! B
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； f# Q; P+ N* _* w3 W2 q' U7 f( U
) d5 {3 H! e! Q/ |9 ~0 j● 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。+ f Y+ H1 f' S) k
/ f/ X7 c- F+ B) Y! B" L6 t
基本应用
/ L) y& v( x& V5 C/ t2 ?: y4 d7 k% }7 S- [* F) N/ N# i
电源适配器
. c( A2 C1 h0 R* o+ o/ V8 f5 k8 Q! z7 G
开放式电源7 X( O H* Q H8 I5 l- Y
' @6 ~0 I) ^* O0 H+ _! P6 \数码相机和摄像机电源
" ~+ P! Z* X( c. L# ?$ q* ]+ P( e4 ~2 U" J1 e( v
电脑和服务器辅助电源+ J0 |2 m/ j3 k6 h- U
8 d- I6 Q+ S! K% s2 J' u
机顶盒电源: C" ~! l# v) t
5 `8 x+ U, I9 m u掌上电脑电源
6 w( Q- x2 d; `* O. C6 u! l Z
9 p2 X+ k' i. C8 j引脚分布
, N' x* W& n2 G; n v* D5 G+ C! J) d, i8 d( @
1 K4 y# g2 z9 a' ^
1 d; E, S/ [- D5 }' G* |引脚描述
6 F3 y- G$ k1 P0 t, T
5 G: j# B' S) E5 Q( G" [8 p
. i7 Q6 G) z3 C8 ^1 _2 ?& _典型应用5 w: B2 l4 d% k, F0 W
# D4 x- p! j, K, m) V, V- Z. |: Z o8 j/ R! a9 P% H1 C
3 ]$ ^( K7 R i, `; r' g
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。
2 N0 h& L6 W% M# i5 U% }# h5 U q
6 {) |, t# o! e3 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。
6 s7 B8 Q8 J) O( n
6 k* [7 ?+ |* o6 }2、样机特性：
+ d! ]3 y3 j! y* ]( o. E$ G, n2 `2 x: P7 N6 w) v K5 |
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。; H/ ^3 x$ f* J$ D* H; O: C
8 w! f1 s% I) Y3 O- [3 b, w. z+ `2.1、输入特性：
( A/ F3 ~7 l9 x3 J
' P& W9 Q/ s; z% l! _" x# M- {: ]# Q2.2、输出特性： L! S4 V$ a: r8 N$ P) |! v
0 r4 H/ ~" M+ a3 |+ \2 |7 R
2.3、整机参数：
+ ^) P, y9 Y/ z* ^# y
: A7 |! o# U+ M2.4、保护功能测试：
2 s2 g" z+ S" B; x
, Z/ M# H" v3 F5 c& S1 z- [( x4 m b
2.5、工作环境：0 e% Z: A) @" n" \' W! X# ^
, n" U. E3 x+ ]; u- ^6 U- J1 I) T% B
2.6、测试仪器
7 N5 C/ |+ ?, j4 i
* P+ h# L3 i* t0 w. s3、样机结构信息：. D7 V: D! a' z
2 b& r9 L4 l5 l! g c E
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 O3 I6 C3 x4 n& l0 G* Y
8 h6 A' S4 q9 l4 q5 t {
3.1、电路原理图及PCB 版图：+ @- L( e) s, ?% s% \2 l2 p
6 | N. `; S" B1 i
（1）原理图：
0 F2 o) C% E. c) d: u
& L/ W, a0 p9 m（2）PCB 版图：" m ]9 M: C3 k
: o! G& y/ u2 @1 N/ d4 e8 |; r
+ c7 n+ p9 U( p) L( [ f3.2、变压器绕制工艺：
0 ]# s" h7 t9 \. r- R
% G8 t& J( S# m( W1 p1）电路示意图：
2 D$ H. U6 D c$ T' s, |( D6 `, M. _/ Q r# h, c8 u* x
( F/ w! ~) O% B8 B5 n
（2）规格参数：' q+ @/ M9 s" ?2 V
& q$ i U/ R, J; p' D7 I$ k# v1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；# _: J2 q9 J- h. w. J4 E
2）材质：TDK PC40 或同等材质；2 [/ G4 }' e3 v1 K' u( S' q4 }8 ~
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线9 ]. l6 B( h( F
4）次级: 三层绝缘线
: S% v' p8 g" m; f) f( Y2 R5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
! S" Z6 w& C' Y. b6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
9 {) c3 o2 K, k. m6 Q7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
; w2 C. v& E5 O8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min1 f; W" y8 n; S. e: k8 e3 S$ @" L! }
9）成品要求:浸凡立水
$ i: j5 ~) e; I, M% k( J4 x$ H% A4 z; e0 q8 t! x4 _' K4 C
(3)、变压器参数：
6 y: z6 O8 g1 N1 q" O
3 h d: ?# `* @4 U9 v1 R: J. n# j# h; S* p! h" h: W, q! d
（4）、变压器结构图：
$ Q, w# n+ L Y! k7 U6 z) X4 P' u5 }3.3、元器件清单：
6 L" s: G y# T/ w+ a/ Z* j" K
( a, |/ j t( N _6 X8 p G' D3 {9 k5 G1 j4 J* R/ S5 `
4、性能测评：
, C* x" U1 `1 r. y# Q6 D8 u* ]
, S% C7 I. c! N# n4 ~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。$ N5 t9 Q+ M- |; r& V( Y
) r s3 ^1 P [3 l2 U- v2 ]- a9 b
4.1、输入特性：1 r: n. c1 [" G
: S2 b2 O' e; _4 L: v" e( C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。
B- |7 {8 L$ _2 |& ?! r5 A+ Z2 m+ x, [8 g l
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
' j6 c0 B; z+ j. y
* I3 n: l5 B) G; s0 A- X" g# V& o9 e: z) D
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性7 x7 U5 j* t% A/ r% \# @9 B! Z, j1 d
, d; F6 _6 ?8 i5 ^! n' s) P! V4 n! Y0 W; |0 k: z* O; G
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:0 [) h: ^ U: N/ h$ O/ z
7 B2 w; s, d6 N6 g5 _ X
7 N5 y4 O, q+ E5 J9 k
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:5 B" H C/ n/ V& m- d
/ r% q, K* }5 |- D0 D& S& j
. l& q b/ Z! [7 Y2 G) o# K4.2、输出特性：4 w! L/ E& v/ Y+ Z& G
; c& X/ N0 L9 q) i: s+ k' Z
注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；7 a6 Q! M) ^7 w# t# ]" p# A
! x' T! |* A! {( ]1 f0 v5 ?) S6 G8 @
4.2.1、线性调整率和负载调整率：. I I0 L& V! Z8 f/ m
6 h' `( O$ j7 ]9 l, M
表4 线性调整率和负载调整率:: j5 }" Y2 R& C% M' t0 ^0 Z/ h
+ J. W9 q$ [* ?4.2.2、输出电压纹波：. Y: ?) I! [- W( _$ H4 }
: a; C$ c' L) f2 ?1 M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。
8 x9 o, r/ x" `& S4 U, u# S) z! j( Z5 Z9 |% T
表5 电压纹波测试1 ~: w2 I% {; y, ^
$ O9 `2 |9 R: q Q
纹波噪声波形图： f6 t0 b$ W* e9 K5 M
( t! a( } j9 G2 t
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load e0 q7 Z* x5 K8 z: R" H
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load E+ E( ]& Q" [* T4 c+ v) O
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 4 T. Z/ l! q' v7 L1 P- G, w
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4.3、保护功能：
. N3 S0 O" W) ^( d, ?6 X; k! J1 F6 p3 ]5 P1 x* q
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
, }, l# [& E2 ?. E! n
3 k1 F( z+ [; ~0 _( i; r; J4.3.1、过流保护：; k5 a9 ?& v4 j7 M' i% M) h) w9 `5 [
* l" s; P" W- X8 _4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A# B* D6 X4 \, [
0 m: B; ?) {. y# K- y* D6 l& d+ @0 Z
5、其它重要波形测试： G8 _% E' y, @" `
# M- l' l' }4 K; j5 a
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
6 {$ E* e. c- O- B" B. _. |$ R% Z8 R0 I4 K
AC90/60Hz，100% Load
( m+ f9 P) i& M+ I0 U& H- Y' y
AC115/60Hz，100% load
8 u0 f( q5 Z4 P
AC230/50Hz，100% load % O" m0 d5 Z) y3 Y0 Y
AC264/50Hz，100% load
# t* H; N, E$ _ p
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
! P$ _4 a4 h5 c% o$ }
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
1 Y G& [2 a, u2 [4 `# r5 @6、EMI 评估测试
0 U& ], m$ k1 @7 i8 i9 o$ O) ~% Y! |0 f8 ?7 I" }- w
测试条件：
" n+ X. A; }. n/ {0 ]. S, k: h/ i: E/ v
输入：230VAC50Hz；9 C2 \! [. z5 @0 K! y" o a7 ^3 R
输出电流：2.1A；
8 E. o" c/ ]4 x r. I ]负载类型：电阻；
' a# W( z* N, d限值标准参考：EN55013、EN55022B B* d8 a- t6 M% d
5 x3 u& \" v% }. ~
传导L 线测试PK+AV
; s4 @, Q8 t7 \( Q) a
传导N 线测试PK+AV
0 G" i" b+ G/ ?! O$ m o/ T
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