本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
3 G1 q1 a, V; Q- Q* x; e0 M8 }
1 I! I3 ^; ^7 U9 V接下来，我们给大家带来的是基于本公司主推的CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A电源充电器解决方案。对比之前的电源充电器样机，该样机的特性和结构信息又有什么不同？其能否满足客户的要求呢？一起来揭晓吧！
* y5 B* g0 K" z0 R# y3 x/ i4 m! x B
/ s7 \! w& B2 l$ }. _5 Q. }- M" Z01、样机介绍+ T: ^& Q Y# Z. S0 b% M1 H
8 W" s7 b+ _% ^( H3 L' A- k该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率18W，恒压输出的电源充电器样机，控制IC 采用了本公司主推的CR5269SSJ 和CR3018L。3 t& [. |% Y! ^4 [ E
# e3 p( p' f3 h+ T1 H
; _% r% r2 ]3 W# W
CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图
: \$ ^; e8 F( O7 |9 e+ s5 k* fCR5269SSJ9 j, Y8 ^4 o& S" G! u
1 ]9 c! o3 {0 p% ` v+ N8 X) o
CR5269SSJ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。
: |0 g* k) Q4 Q) x8 K% z( x7 y# I3 a. Y4 O9 p
芯片特性
) ?7 a5 z) ]# b% {: x7 V/ W! X/ D
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关； + a. K, o$ V0 S/ N# I! k, w D
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；+ l. m- {2 i3 y/ Q7 |3 W
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
( `+ X z* C. ]% x* F0 P● 具有良好的动态响应功能；
* o) j g; i4 X. v. C6 C0 q5 J● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
8 C2 \ n! C) g G/ H● 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；
7 T0 W" V7 L/ ^* h- T1 q9 }2 ^● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW； l. u$ \- ~* g# n* \) u9 z! i4 X
$ D2 |9 v+ ?/ X6 Y) w基本应用
4 v7 _" u0 u3 U" ~$ F& I* f1 _
: M# J8 H" o, h0 F2 p6 |● 电源适配器
3 n, p- w. @3 v' d0 H) H/ h5 y. ?) h" F● 开放式电源
, r+ v. z' ~ b" O: n' g* z● 数码相机和摄像机电源 ( N, I: A/ }7 r, R
● 电脑和服务器辅助电源
D# E* T3 h) X● 机顶盒电源 6 s% g! [( b/ _ q2 o
● 掌上电脑电源
9 s0 R, I& Y' M) Z1 m/ B9 {2 G+ t4 d+ Q8 H$ e: G6 A( K" i0 X) c( I
引脚分布
8 P. r) h- u3 M b" v" q: |/ C- J$ J* `: ?9 g& ~
2 B7 C( A+ ^/ h1 l/ k
引脚描述
9 A0 q8 C i3 b- Q) V( i( N2 X' ~, s
6 f0 c* [4 d. k4 G典型应用4 ^7 ^' Y" S2 m( s
! q: l# v( S8 q0 T
1 T/ n) ^- x9 L7 h
+ K: o% ]+ K5 m2 rCR3018L芯片特性：
" T& J! Q: F& L! Z+ }& b3 S2 m- B* i$ w8 K2 H
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
' A9 J- T# M; ]( l7 B* R● CR3018L 内置75V 的MOS；6 O- L; @/ G: i1 K
● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。5 p" Q& _ n; X3 x% z* h
1 j9 B8 J3 J1 i* `1 o, ~4 O7 ^样机PCBA尺寸：62.6*33.7mm，是一款全电压实现12V1.5A输出的电源充电器。90VAC满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为66mW；全电压输入时平均效率>87.4%；能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准。
* Z8 r: h* E* A& J& h6 K4 O4 ~8 Z
4 r+ R( a& @9 t/ w样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。2 ]( ]; G; n' O. }' ]* j0 H
" C. N+ J( ?; {- D% B* f
样机的变压器，采用了EE16+加厚磁芯（PC40材质）。变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。( s0 ~! i: [6 I0 V7 {
7 s' H( n; }) s# r' U: T02、样机特性
7 m1 e1 D( F L% R$ u- f) n
3 b# X: \ y5 s7 v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。
' Y7 u; T2 g! @: e) w! |2 _& G/ b/ U4 s* v& k; W& u
2.1、输入特性：
) G( Q7 I7 M5 L' q( z! S* O
9 A( G2 n. M( ]) b9 h9 h* Z
# C# u5 {4 h! Z" z. V
2.2、输出特性(PCB END)：% {* Y3 s% \7 T5 O0 h" h
0 h* V( [1 z. P% t- @# B; M' |- P2 h0 ?) T& W) {* L5 ]1 q
2.3、整机参数：
2 p9 a3 [) Z$ |9 x* K" {2 e6 ?# W1 j/ p+ e% g, o9 L2 m
2.4、保护功能测试：1 a! @" U5 i3 s: a& B+ m6 O
0 y( G, U( q" r8 D% T% {0 @' s# L: z8 E2.5、工作环境：( a' M N+ q2 G8 l! U
* C: {+ G+ G/ { e2.6、测试仪器：, N1 M7 b7 @9 S+ B, C1 [
* D- P8 A; r: x! L3 O, {
03、样机结构信息2 c8 g* n. q6 U. y% [" q& ~
+ c6 M/ _# w9 D$ k; \; _8 y
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。
/ r2 ^/ H% [, e& E4 ~6 s0 @+ a4 N' C: c
3.1、电路原理图及BOM： ]4 i& \! l8 A* ]' b2 z0 |
* |; f6 ^+ G; B- p, a Q' U# d8 C
3.1.1、原理图：# V3 W9 k- q7 a5 e* v2 b* Y+ D; W
% ?" P9 N# _* W3 K) P* v) F0 i. h. c( C3.1.2、元器件清单：
% v: Z+ u- W1 J/ b1 B* }& D& m$ c0 \' g1 R" ^9 K9 P; | K) C
3.1.3、PCB 布局&布线：* f5 r' }0 Z5 h$ l) g
0 \, x& a( _6 r" q
PCB 顶层布局走线 : G. H4 G& h, v8 l
PCB 底层布局 4 w- j' e+ {1 C/ [( u: b* k
PCB 底层布线走线
1 b. q! \ @- X, ?# G3.2、变压器绕制工艺：
) |+ [ g9 R( M( V) Q
7 D- @! H( X( Q! P5 g0 B9 c8 G3.2.1 电路示意图：
8 W( I) ^6 s" {0 d- V6 @' m8 G6 o$ z2 k
0 W- m7 R1 U5 h9 Y2 h8 M0 J8 z3.2.2、规格参数：
. u1 [9 C0 a1 o0 U; v8 a6 Y5 \
- J# s" y$ M/ V* k9 _1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；4 F7 \ ~8 e1 N& p+ ~1 k! Y: w6 l
2）材质：TDK PC40 或同等材质；. [& x: a+ `, Z; w9 B; z0 o0 t
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
7 D! x; C1 A: j4）磁芯接地Pin5;3 W* j( u& p+ u/ E
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
6 E) @) F% `/ B k; G$ K; O2 P6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
3 ^1 f: [$ i, u. w- `' ~7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3 V，10kHz）)；% D0 U$ M: e3 q4 G8 A
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
1 n6 W1 M0 v- a5 m, }9）成品要求:浸凡立水；! p4 K7 |* v. l9 f- o" V
2 w* c* _# I6 D6 z; D# t& k% {& v
3.2.3、变压器参数:
& I$ W/ K9 E& d- s; @: t
: q8 l8 w: j1 ~3.2.4、变压器结构图：: ]; Z/ Y. H& ?2 H7 P3 I4 S- t
) L) W' ]/ }1 r* P04、性能测评) x/ M& V! c1 c6 M3 {
) E6 }& P1 |; v1 A2 C9 n& g2 R
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。
( ?) W9 E, b/ Q- {0 c) m! E- i
5 O) `# |: ^4 }5 c0 h4.1、输入特性：
, h; k: R! q; s' z
% e9 H6 l- n. m$ _3 Z5 s8 Z0 y0 a: W本模板经过在不同的输入电压(从90V/60Hz 到264V/50Hz)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。
- v% B* Q* |, i8 y" h# k$ H
) b4 t4 Z% O# z$ d2 f8 q+ x* G表1 待机功耗
: E+ p% }9 d. u/ U9 z2 X9 H
& Z3 z, J H1 o! T. @
- T6 b! M% J2 N表2 输出100%负载下的输入特性2 E4 V4 H' [3 ~/ r6 a! i) \
9 \; C8 `7 f4 B1 C1 N3 i# X) }
# r: T( H6 T$ Y0 T# m表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
7 l% n a r- g# N) s4 {' j) p* Z" S( e* l7 k; Q
表4 效率测试（PCB END 测试）
" x3 \# E- {, J, F, e2 ~4 @$ Z/ [& V6 ^- z
表5 能效等级评估 g" e m/ a8 D0 W- o2 e \" t
: B, O% F6 ^/ Q4.2、输出特性：& s7 {* ]2 z, W j
4 f+ q, ~% H" e) D* i ?
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
% y- X: E7 u& e
" e/ \( B3 q! I2 n. K6 L5 @1 ~4.2.2、输出电压纹波：- k- m2 ]. ?; j
0 I3 v0 s* y& P' m( ?: o+ }注：纹波及噪声在USB 测试端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容，带宽限制为20MHz。
1 V( P; b, O) y2 j% u' b+ _0 |3 E
2 w$ S. ]& J' ~! ZR&N @ AC90V/60Hz,No Load
9 O e+ G3 o: e2 nR&N @ AC90V/60Hz,100% Load
1 ^( T$ v" \& L* s8 b# Q# w- `R&N @ AC264V/50Hz,No Load , Z9 z M3 e. w3 K5 y
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
" e# {! A) h# c$ Z m$ |! v( U4.3、保护功能：
8 n3 T) W- N3 R* z- E4 \/ G; ?9 ?6 a% W9 G& [$ v( E
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" X5 A) d h" N0 g; V5 h/ `5 Y& ?
: V8 m! N$ Z9 K$ j4.3.1、过流保护：
% @6 j5 w6 w4 ]& [; T0 K- S
0 c3 |% i( r# m; a, W, i# R" h9 L4.3.2、短路保护：& z. f! l+ K7 T( V) s0 \+ x8 d' f ?
8 B3 I8 s" B& \! a- _9 ~0 C
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。1 c, m5 J1 P/ e5 L6 J1 m: @1 w
+ o# u; h' n3 G8 K2 b w! E9 ^) [! h# k* d2 V
4.4、系统温升测试) Z/ A L0 m$ g+ y- Y# Q
0 g' A! E0 t; ]
本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为90V~264V，输出电流1.5A。$ s0 z' t4 j! r* X; V0 [& [. l3 w
$ A% c2 O# V0 u9 l9 e) J. X6 Q
测试样机及配套外壳( X+ d" o$ z# d J
: k0 k) x3 L( L: }! k6 `4.5、动态测试：) B/ K$ _2 w2 m6 i
' ~/ v) S: ?1 \, \2 Q. f输出动态负载电流设置为1.5A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为3A/us。- p& o9 j# @" p) O) l5 g2 O! D: n
3 ]3 ` x$ S+ b4 M4 ?( G ^
$ {; ~1 d/ u/ M; L- MAC90V 5ms " X4 u7 n5 G m% y/ ?6 Q( l- E4 Z- u
AC264V 5ms ' N9 c# | D, [1 ~ ~7 A
AC90V 10ms
; {2 H& L2 \# |AC264V 10ms . \: E& b R6 ~4 j- P" ^2 J
4.6、系统延时时间测试：
! q1 h5 V4 g+ J+ z, }, L/ Y: i8 r g* i4 J! l3 o
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
3 o! t z. c/ G. n: xTON_DELAY @ AC240V，100% Load $ `* n! e' D7 `5 d& Y2 x' m
THOLD_UP @ AC100V，100% Load S- L! T9 U$ J/ H1 q4 g/ b
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
* u2 U; e( {' R/ D4.7、其它重要波形测试：
9 W# b1 d% ?* |2 K! @3 Z) I8 z3 {+ q/ s
AC90/60Hz，100% load CS 波形 / Q- T% J. I2 R
AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V : T3 Z. G% d' g* n2 M8 O- w4 r
AC90/60Hz，输出短路周期1.5S
4 |3 C# q' f' f2 \AC264/50Hz，100% load VD 67.7V 0 I" w4 Q& p7 D+ H
05、EMI评估测试
) A' I! x' r5 y' B& t% p& U/ Q6 a$ \9 z. e1 L8 ]7 g: U
测试条件：
; \0 W$ t3 k M2 Q, w/ o+ O+ s1 e7 h7 l
输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
3 Q6 T6 I4 x, J9 G: b限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）4 i$ T" ^3 f$ w
5 t) F ^# C0 E
AC115V-传导L 相 - I8 i0 p; H# i/ G y
AC115V-传导N 相
7 l4 l8 P' k6 lAC230V-传导L 相 1 a6 B. x2 B q; _
AC230V-传导N 相
3 V4 p, m: X# | ~" Q/ k$ a& d7 L; iAC115V-辐射测试
' b$ K% J$ O& f4 \( j$ q4 F1 {AC230V-辐射测试
" I, Z! q: T* Q/ [
! u$ @* K# X* u4 y! Q |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-9-8 13:34:49
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡