本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-6-30 14:29 编辑
) R+ {( |' t' ~2 O0 v. v# `
" v8 c' M K4 k4 N `+ J在上一篇文章中，我们介绍了基于公司主推的CR6347_5V1.5A充电器解决方案。接下来，我们给大家带来的是本公司24W电源适配器方案，它的控制IC采用了公司主推的CR5259。该方案平均效率>87.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2标准。就让小编带着大家一起来看看吧！+ Z$ K- C5 M: C: N
# n6 [6 l& o# |7 o) {: H# p01、样机介绍
, c$ Y- q3 E& m# Z. I* b
, }! z7 i+ I, ~1 ~) A# L0 P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24W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5259。# }; [# \5 F8 ]9 l3 Z- Z( C
3 u& D) k8 k X! d+ U! L- QCR5259_12V2A 工程样机示意图 3 {8 }! q2 v g1 ^" A2 l; c& U) T
CR5259# H2 [/ z" T" q7 \; s
9 ^) m' d, Z% ?( k, O. UCR5259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<75mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。CR5259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。+ m( W0 S- q. J- ^. M
" B3 e" l. `8 K5 f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。CR5259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），CS 引脚悬空保护，GATE 端箝位，前沿消隐等。$ S9 }8 U0 g& h. m' x
G$ Q# \; e# k% ^
芯片特性% a# a# s! T5 \$ W; V
* {8 o8 Y! X* u# g7 n$ b1 R● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
; Z1 y; o+ E& z* \, b9 e● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
8 x; A; @0 }8 L2 @2 {1 B● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
- m$ R% z$ t% i) ^● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW； R& l) O( H4 H& Q3 Y
● 输出接20AWG 1.5 米，四点平均效率:>87.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”
) V( e# Z: Y/ x$ F2 b5 z/ n# _; \● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
! n8 M& F; G) s" R, Y● 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) ~7 v& z i5 ^1 N% h+ \ b
/ w) {! {# ? _基本应用4 d6 @+ k( O$ w$ l( ~
. X) S1 A$ |/ m {6 L: }
● 电源适配器
$ f7 K- h; h/ M" G- T● 开放式电源' l- x* t6 D: Z$ z
● 数码相机和摄像机电源
, @; U$ o: g1 T- I0 w● 电脑和服务器辅助电源
! A3 \! @6 h+ D- n● 机顶盒电源
9 e# p/ y1 B, ^+ b8 s! \# {● 掌上电脑电源
1 V( k7 Z2 ]1 q; p4 x
6 |- W5 N9 u1 B' i2 E引脚分布
7 H$ o5 Y$ p$ j5 H- }) x% R4 F- P- u4 g a
6 e( l' R* R/ H2 B( J! D. r F典型功率1 l* B# `- a+ ?; W( d6 t H' L3 m
. [; E: H4 ^: \ U8 S
1 A& M6 s3 x+ q* _9 M" ?1、应用实际最大功率必须保证足够的DRAIN 散热面积，测试条件40℃环境温度。3 H9 U6 @ f ?' \
0 E( O5 ~ m( w d引脚描述
2 r3 U6 D1 F& E( F5 ~/ g! w" e
8 _, q# u+ U, i! }! y" y; H) v# z, }6 _1 `' R: p
% E; s) H* o1 A- L
典型应用9 o. J2 ]7 P# R7 Y8 {; X4 Q% N
4 G5 D2 g4 M! ?( U' e8 ^' N s( f0 V5 G
该样机大小73.8mm×36.8mm，AC264V输入待机功耗<75mW，平均效率>87.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2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。9 h+ Q" p [4 u+ x2 |* ^ @. X
- |) C+ Z- p0 R; g样机的变压器，采用了EE22加宽磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。; Z6 {* X0 ^& O: [! D
% |" Z* s! b+ o" ^) l7 w W r02、样机特性1 k4 D: J7 i/ ]/ p8 H0 K
2 F9 r/ {7 k+ u2 V4 y/ L8 w: S4 n0 ~" Y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。
: P/ l/ S! H1 R1 |0 {; r& t$ ~' ~% }: E/ A t1 w
2.1、输入特性：
0 b0 H' y- q) y) F9 o2 G2 f% P
) z$ \8 D. U+ i2.2、输出特性：0 X' V& L% x) n) Q1 L7 F A
5 Y: F* B5 Z7 \/ Q& O0 r6 K- Y& ^2.3、整机参数：
0 V5 I* A5 O8 E* C6 D; j$ ^" S+ X Z" x6 E& Q
2.4、保护功能测试：
7 b% y6 [: O' V. C( S
c. K& Y, I# S7 Y7 {+ s# i6 `2.5、工作环境：
~! d1 w6 M$ n+ |4 i3 v$ C/ H$ P8 v6 u7 z
2.6、测试仪器
( } F7 o. h2 j- n. l' `; A6 B* I% V u( I& M) k# ~; c8 B
03、样机结构信息
" P# z v8 F7 y* n* v. D
) p$ w: s6 g, f" n0 J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。5 a) ?' [$ N: C
& K) o4 z. p# }/ O; ~; U7 x- {3.1、电路原理图及PCB 版图：
$ v& H( y: i1 r# h3 m6 t6 W' l2 Y* Q- L4 D
（1）原理图：
, b4 o4 V% `% t* U- k0 q, ^) S" B3 ]6 y4 l- r% ]1 \
! J1 N7 l9 {( l（2）PCB 版图：1 }- u5 Y; s1 t0 p3 a
) D# x. }4 _4 h, I! z! |
6 w( U/ T( z% U4 H g0 r# c a* O2 f# ~2 x/ z N& P
# F) V4 G5 `" n/ U) I& |* Q3.2、变压器绕制工艺：6 C* Y; E/ F2 N! _, V7 Q
3 U& h @# X# z; n+ v
（1）变压器电性及结构示意图：# |9 i' U( @% j! p6 g2 C
9 |$ X1 Y- p: P1 U（2）规格参数：
% x# Z8 Q& s& O. k6 f$ I W8 b. Z( Y
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；2 h; E: I4 I5 O! U
2）材质：TDK PC40 或同等材质；# {" b1 e- K O1 I4 D3 `: m3 [9 r" X6 {4 T
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线' l& ?- G* C+ L+ |& y! _, o( R# Y
4）次级: 三层绝缘线
' _( y* I3 X( A2 U$ D5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质* {- f1 A2 p) ]6 d/ {! ^/ m b" T
6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；7 A- Y( Y# f2 a. a
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）). I! x% r& T4 @. `- I8 i0 _
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
# M/ V, ^6 |( |* W0 ~ P9）成品要求:浸凡立水
4 I5 [2 k0 H8 m K" \
- k- q3 R( |0 h8 N2 g0 ` n(3)、变压器参数：
% i8 l3 n: a: k" M% L; `6 B x" t: r3 ^& `
3.3、元器件清单：% o7 F- g( g% E$ F
* f9 o, f$ j! ^8 {
* @9 \) h( m2 g7 E# O
04、性能测评
* l- g) v* Z9 Y! E# k, P3 q4 V# ]% F, E
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。
# H& w5 w0 r! j2 S; b; \5 k1 G* i" I8 j, N) f- k1 `: G; W
4.1、输入特性：
+ F9 Y2 |$ D2 H" F7 g) r. e5 |' O/ {# F" \
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。& u6 F0 h/ [7 v) k% {8 ^
7 x, Q7 i o! C' O表1 、无负载待机功耗(无假负载):
& e4 W, [+ {+ L! ~ d2 H9 B6 Q, _* |2 K) J
表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
7 R# h: Z4 Z4 Q, j1 Z
7 Z" d) v& [- z3 m+ H" U. L表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
/ v. `0 H- T( n0 Y* u# R
3 H) t9 \1 K( ?表4、输出板端测试的效率特性:4 X. ?& X8 x+ M7 ?- f( N7 z
3 b0 S+ f# n: p$ B3 i U" _' u
4.2、输出特性：7 k% v: j6 M6 @7 r
! [. }( W6 p) X, F0 I注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；
2 m' u4 F- f) C% Q# [# Z
; v( L/ x9 {0 q& |4.1.2、线性调整率和负载调整率：
1 `6 y0 }" z8 ~, H5 ^; c
5 z# I: d( m6 A v( `表4 线性调整率和负载调整率:$ m/ b, H$ V- r# @6 n# W
1 m! K4 [# H# d4 _4.2.2、输出电压纹波：7 j6 V5 ~9 A% c' S$ s
$ K+ n9 C4 ?& w1 ^: S3 |
注：纹波及噪音在20AWG/1.5M 线端测得，在此线端并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。% B& @8 P5 i2 F
0 ~8 X) X' `, Y0 d! B" d表5 电压纹波测试
8 }) n( g* m" q: {
# N! ^% M' _' ^3 w纹波噪声波形图：
% a! _) C- T1 c: k- W( [+ r6 S
|( l% N# ^5 O$ C! oFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load # `9 z! S" v8 g6 G
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
5 D6 v0 s% ~, s5 \% q' GFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
2 l% Y: d7 @4 r6 k* a* [Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
5 m0 z3 c6 m. ]6 r; l; r' a$ T9 V4.3、保护功能：
. d0 G; X b5 @& f& ]
4 P% e8 i. L9 r/ ^1 D以下涉及过流保护、短路保护的测试。- }# r& U Q8 ^
# L9 J5 u6 M" X9 ]. u& w4.3.1、过流保护：
( T/ O: w' g0 F- P" V5 R4 N: K6 a/ T
4 X! |1 f. |7 |/ C( T4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A, i) j' ]* f9 l7 r
0 _: Q3 t4 H7 p* C4.4 动态测试：( z4 g" z' ]9 F7 O! S
j8 @- @$ M: G
注：输出动态负载电流设置为2A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为1A/uS。) |! ^# K& m# j* C( c) Z0 [
' }$ {4 l7 K5 s% F! H) ~/ ^3 Y1 o; l5 D9 i7 g! b+ S4 ^
AC90V @ 5ms ' b2 r2 o- J. H8 ?" @2 z4 O+ }5 T
AC90V @ 10ms
4 B4 m3 } a5 ~ z) jAC264V @ 5ms
. y- y4 V+ F4 t; x9 QAC264V @ 10ms 2 \* ?- x$ l6 j H
4.5、系统延时时间测试：2 I" u9 \/ D6 Q! R/ r
8 x, e& z6 s2 d9 y. t注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。, S5 f6 a5 k y# T S, c* J( s
! }( B9 C$ y" H; I* k/ }
% R0 o8 \' a( WTON_DELAY @ AC100V，100% Load
; a& O5 O" o8 wTON_DELAY @ AC240V，100% Load
( L' [5 f7 }' DTON_DELAY @ AC100V，100% Load
( Z" v" W/ U; z: o: G& j& B4 zTON_DELAY @ AC240V，100% Load
4 q" R7 N: R$ D l9 N: t, aVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
0 Y9 j/ C; j8 W/ T- VVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
9 i8 ^1 o( c% J I" H: D: g+ P05、其它重要波形测试
* ]: C6 E/ p; y1 S9 U4 |& V$ ^9 P* `0 e& v
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
& R; K+ x9 I# |- I! B; |) ^1 v' z6 c" @
AC90/60Hz，100% Load ; \$ n& a9 n8 j7 B
AC115/60Hz，100% load
! k. |- M0 b( x: f( k' Y1 KAC230/50Hz，100% load ! X' I7 S8 k# J
AC264/50Hz，100% load
# ?+ z, A4 N1 g4 } D& u EAC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds
; l0 D1 |* w% B: x% M- Q, CAC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds 5 n. g5 }1 J$ n
06、温度测试5 N0 |9 n, v- y7 f4 p) m# }) E
9 w( T( i3 @# Q5 E* [
测试条件：40℃环境下满载测试。
: K( g: r w) M) y% [2 z* _
7 R D4 t% z; z2 ^' Q% B7 V
7 I9 [ |' ^# z6 G/ [' W8 i07、EMI 评估测试
$ t( {- i. d1 S# ~7 H' X& R" t3 A* r- M8 u- Y- n
测试条件：+ z! K3 ?; E* K% t1 [5 j
% L/ q+ M3 o7 j- l- K J3 `
输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地
2 d/ {. I/ C7 H+ p; g1 W/ C限值标准参考：EN55013、EN55022B
# U4 R: z. j8 _0 V' W) X- R* p* _* Y. d; n7 Z Z
传导L 线测试PK+AV 2 _. ]0 Z& x, v7 r+ ]8 \
传导N 线测试PK+AV
6 U W4 e: T. }辐射测试PK+AV
3 h0 L' T1 S }: Q* F输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地. U, k# r P1 m+ V# R( H6 b/ B
限值标准参考：EN55013、EN55022B+ S7 M( X# x- f
. G- j4 K# P5 p% I
传导L 线测试PK+AV
, z1 [& r% N+ V1 Y% z传导N 线测试PK+AV 9 h8 l; S2 t( D! O1 f
辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-6-30 14:14:24
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡