本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-6-30 14:29 编辑 + E$ X6 `# [) }$ v/ g
( X, Y8 k" R, O4 p% E; [. [
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！
& p% {# e( q! ^7 O; W5 Y# o2 {; U0 X% q2 t# ~$ j& ?6 P+ p8 F
01、样机介绍' Z s) E8 ?" r9 \. C/ T& r
& @. P% S' g" z6 ^" H2 P3 a$ K
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。+ |* b1 F' V- H/ z/ n% [: `
! c" h9 T( f" j pCR5259_12V2A 工程样机示意图
: Y& \ E {) [! z1 [/ @CR5259
- \ ^6 g0 ^" S" d# c' E" `' j/ L) h1 [- y o$ `
CR5259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。
: I- \! t z$ Y" R( |5 e
$ H; q) Z# h3 j1 r! X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。, l- h* b* x0 s
( o# z% W4 b& X7 m" A p# i4 B. S" j芯片特性" c( I) }4 `/ c4 Z b- C
7 i1 U2 f$ s5 m8 [/ c4 Y8 x$ f9 a
● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
5 P) X3 _- U! a1 ^● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
. l6 Z1 S& Y+ X● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；$ W [ K, y7 q( S. _
● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；
/ R) ~& [. I( a# M. m% m● 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”
3 k2 t& ~" _( u● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；- h& _- l+ x) w9 ?( V% z
● 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。1 y- Q8 w& f2 F/ F! l
7 n" ^" h/ k; g4 n# o. y/ R& b! L9 g# ~基本应用' l5 u& `$ p; Y: c3 f2 m0 k8 p7 Y$ I
) }( U' |+ y" a3 u+ U: Z5 ^● 电源适配器+ {! `4 E, Z) k: V$ ~6 T
● 开放式电源
! [4 @6 t" Q7 I& A" H! B● 数码相机和摄像机电源
5 L+ Q" P- B _; N● 电脑和服务器辅助电源
( x# T9 H0 O; M& Y1 L' r u, w● 机顶盒电源6 X2 A& j7 E, q$ l9 D4 w" I& n
● 掌上电脑电源) \5 c- u/ X4 w9 D6 |0 Y
( ]: `1 | E8 m9 b( j% B引脚分布
+ o3 k1 @/ a1 I, b) b v; I# |0 V* d: |& e4 W
e' Y( K3 g' S! l4 Q) u( h- B) @
典型功率6 ^1 ~" W# \% i. ^% n
) r6 [4 i" X; g. x$ Q
; M4 D! M: n# R4 r1、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。
6 Q" @& Z; a/ L w! l( {, }4 d9 u, d* X6 R$ ]0 E- v# W z5 L9 x$ q
引脚描述; @) _4 `+ |0 O/ C+ z5 Z& z
. q3 v, m- t! I8 h. I( ?5 g
/ N: u- u) h* L9 v# @& E, r7 O5 c8 r7 g4 D* w& `& r
典型应用
* E' G/ ^% L: P- t: [% ^; S2 J# I2 D; K5 c* ?
+ l- j5 {% e, i) e/ u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。
7 X- }8 r1 s5 r; a: n4 Z! H: ?: L" N
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。. V# b6 E; N# J2 B1 g
2 Z8 w3 o: [& p& B! u" Q0 s2 P
02、样机特性5 m; K+ J; |- u; _5 ]; A$ y3 s3 D
4 U' ^& D$ U1 M! T& v8 ~; n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。( s: X5 E2 ]0 h5 l8 s, h
7 K) {& `3 @% ^! n7 M8 a
2.1、输入特性：
, B" u: \+ B/ A7 f% T7 D3 }" S/ ~) j* v/ n# O
2.2、输出特性：7 s: Y1 A* l% R! i! s
1 ]) S( r6 j$ [7 q2 [5 P' C
2.3、整机参数：
, z$ @+ l% X1 ?+ A _' n5 N+ x% Z/ G2 O5 o. X" {6 K
2.4、保护功能测试：. Y8 M' I" T* I A+ Z4 ? e9 _
5 J0 z% n( j1 ?
2.5、工作环境：
$ _0 L: ]* j9 {( H9 r1 {
4 ?+ b! _3 Z3 n# C6 r6 d, s8 \) e2.6、测试仪器
' G: ?# Z G9 f& a# v+ H2 d
0 u5 G+ V. A7 z4 M1 b03、样机结构信息
4 Z2 J$ q3 f) Z6 p2 I& H* {3 V }% i: 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。 W6 j [/ p4 L6 x! ?5 }8 @7 Q& i
/ n- b& i! T$ Y% j0 d m8 u3.1、电路原理图及PCB 版图：& Q/ \1 ?3 W+ x J8 R6 k0 _
$ C; A' B1 C% R* N; s（1）原理图：' q; p! u' c, `4 w! d. N
, X5 F9 X- e6 ^: }9 F$ h; C
) i9 {8 Y" G b# n" {4 A. @（2）PCB 版图：
. |, u4 S g* r! c# v: m
5 B3 n) k. d# u; _8 D3 I& j9 \# G% [; [" Q
! ~& [5 W( I! @ y; x# V
1 \9 S2 h8 g% Y! u) T- l3.2、变压器绕制工艺：- L& j$ P/ a2 d- h4 B7 l- N
) C( w3 ~' W0 ]2 f7 y. ?5 \. l
（1）变压器电性及结构示意图：
5 j3 w, p. x6 b& b p, h3 J. a4 j% \4 _% y
（2）规格参数：. K7 X- L* L: z$ |( S% X9 U
" C5 Z1 f" J2 v
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
h6 i0 f5 l2 l+ Y) h2）材质：TDK PC40 或同等材质；7 }- V6 K: G( x: K
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线: x* z) Q+ r S y' }6 B
4）次级: 三层绝缘线
. J4 B9 A; N: x/ g5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质/ r( h+ p9 i2 q2 I s5 m& W
6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
. U3 n- w+ k1 j+ Y/ e4 g( ]' g2 z7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）): B1 w9 a2 K. K6 Y+ Y/ l1 l4 E8 S2 x
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min9 \& Y8 m1 p ~! i$ Z
9）成品要求:浸凡立水
n. E$ k5 e( v1 ~2 w5 I1 R7 O1 I; X+ q- {1 H7 W' h) A
(3)、变压器参数：
2 _+ d8 s" H' _" }- L9 d3 ?
) P( ~7 ]: U$ k1 e3 x5 v; ?: P3.3、元器件清单：; O: H; C$ H$ o8 s# G
5 i' I _0 N! V& ~3 i3 o& l" I2 H( L" }! U" a/ O
04、性能测评9 E; Y9 M% k+ l! L2 z# b6 V
- x- B1 C0 N b4 {6 I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' A9 t, Z0 k* F! e% v! u" F
, S H" a5 v, M; i0 S4.1、输入特性：* `% Z5 F2 L4 v+ X! l! Q7 e6 d& h
$ O7 {5 o- T6 } w1 K
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。! M1 F$ q. w, y
% R: W- j: R' b. j. E+ t表1 、无负载待机功耗(无假负载):
$ x$ T9 m& T. u4 F4 m, ?# ^% T. Z2 k8 U0 j& K, H* M5 N
表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
3 ~: X8 c- K# s% B3 B$ J# w) S8 t1 q/ B% L) p H
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:" P8 Z( v/ f/ q" O# R3 b( v
0 m- x0 _: g2 D% R表4、输出板端测试的效率特性:7 U1 D( V* p8 g! a* ^9 s8 R
1 U; D$ W1 ^6 x6 V0 w% j* }4.2、输出特性：+ {2 [ v5 o% K" z- J$ \+ Y3 O
$ T3 Q4 O' @, V! X" N注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；' |0 i7 B3 X4 Z! J3 M% |( f) h# |+ U6 j
% ] g* ^8 o+ P9 Q+ z4.1.2、线性调整率和负载调整率：
% `4 }1 ~* Q" a4 N% o0 U9 T( @$ K
# ?) N9 n% w9 [表4 线性调整率和负载调整率:
2 k- A! Q1 |/ @- K8 ^0 I- u/ ]' x/ d" x+ t; ^! p3 u/ t/ U6 N
4.2.2、输出电压纹波：4 y, a/ b3 L3 H% m8 G+ p: b7 Q/ p
4 J+ u5 H _: \% G
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。' s6 _3 S4 p9 c, c) S
/ W9 Q1 }& e% @7 c表5 电压纹波测试( J. j% T7 T1 Z% D+ \0 X
) }* x5 v1 [2 _6 v+ x纹波噪声波形图：% {& c* s% R- u6 K
7 }/ I. _. h: O! D- a
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
0 m6 f" R$ w& G4 m0 mFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
7 L; h: H7 [- ~4 e. S1 X6 eFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load / n' @1 e3 f- W+ k a
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load & p+ {9 i9 ~- y
4.3、保护功能：" R) j7 o, ^. O' x- m& t$ b
; ^' n9 i# o8 `8 C# q9 Q
以下涉及过流保护、短路保护的测试。% f; P- ?7 K8 J( l4 l& D+ S, a
8 I+ \4 ]$ Z! F7 t' u( n4 L3 `
4.3.1、过流保护：
* e' L+ C% u! i) f* h1 _
! S7 q4 ~0 C0 w% d3 k4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
4 b+ w5 ~8 g: _" D0 j4 q. h8 w% z" f: a4 p
4.4 动态测试：
( U, Z* u% T$ e- A. ? O1 s4 u$ B& F; _# M3 w" ^
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。1 u7 v, K+ {) ^! d
E n( K$ T- s& k* K0 x( P1 R3 J( z
9 o! w- W3 p6 ?3 _+ A. WAC90V @ 5ms
$ w, h6 z& g8 D) E1 t2 j3 z- LAC90V @ 10ms $ [9 D+ @4 Y: {0 z
AC264V @ 5ms 6 v' v9 L, l* i
AC264V @ 10ms
, K" X) b& Q, D- `+ _4.5、系统延时时间测试：
+ t: U: K" l% x0 A: ^; m5 ~0 h0 H" y( n8 f
注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。3 K+ [/ @' D- M5 j( s
}3 W8 X z4 g: ]" Y# H8 f! \9 S* Q' a8 S0 k1 m" @! X
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
0 p! V/ ~+ Z/ r `& P( T# D* D3 W( {+ VTON_DELAY @ AC240V，100% Load
% s( O9 y. j. o* a9 X0 RTON_DELAY @ AC100V，100% Load 1 O) k; ^6 S/ i/ A- c9 l
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
! k$ C: u5 D% T n' P( pVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
, G E( A( n% b; I$ I2 ?, OVOVER_SHORT @ AC240V，No Load ' T) P1 ]( L6 V3 |# z1 r
05、其它重要波形测试
6 D# t2 c% ^$ n5 u& P+ P+ G0 O v) }1 t `7 M" j- O
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：- m; {1 A) I2 a G( i W: r$ z
4 I4 h8 c* n, [: }4 \5 u9 T x
AC90/60Hz，100% Load * X# P) O4 O' e: u9 k8 k, b2 q
AC115/60Hz，100% load * K; @& h6 t K) Y7 S3 {6 R) N
AC230/50Hz，100% load / e! M. g1 c ^0 Q
AC264/50Hz，100% load
$ L% L% l+ ~, x4 Z' g. ^5 cAC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds
& C3 u/ z7 q5 J& s( G6 Y3 U' EAC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds
! P: C' x1 W8 ], w. j7 X% J06、温度测试
7 s8 M% j5 ?8 ?$ m4 Q+ a3 M4 M
( B( z8 |- [' x# g1 A: u测试条件：40℃环境下满载测试。
& H4 u6 i# j6 |: o: N7 H/ g# S0 p" B6 |: M" n4 h
- S, N) m$ d5 R E9 G2 |% x07、EMI 评估测试2 v" m" F8 u- M0 @8 T) P( }; w
, J' t( A; _: C/ r测试条件：
5 S5 p" O1 ?' N+ F4 G" e& X2 a4 ?" d( t% O; ~
输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地/ G* m& q' G7 M0 c' H6 Z" U
限值标准参考：EN55013、EN55022B( A: P+ Z- H# o: p
( {5 S( |% ^ B. ?. E3 N传导L 线测试PK+AV % U$ D2 u. g5 K8 I1 u& D* T( v
传导N 线测试PK+AV
0 ~% a2 m7 N" t& T5 \& e辐射测试PK+AV 2 ?, ~* h8 b s: ^! X
输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地! ~ |, @1 a' u/ X5 h! [& f
限值标准参考：EN55013、EN55022B
4 }- H) F2 L: N. G9 f5 g2 Y, r- l+ s3 e- B, }% W
传导L 线测试PK+AV
0 q. {* E6 x7 v+ ]# Q; l传导N 线测试PK+AV * {, ^% m7 I# O4 O) S5 x; X2 D1 |; h, n
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