本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
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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！) m Q' L& ]9 l. V. T9 Y+ ^
9 z- X3 f$ H3 W. q8 a01、样机介绍8 N; |7 Q; r1 g8 d$ F" b
, ]0 u$ n1 K1 i" c q/ _, a3 G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。
^' k/ w- i$ w. q0 ]4 E! }6 k0 H& V+ U+ o6 {; J+ z5 A
$ s0 A# W d3 d( ?
CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图 " \* ^; r& L- r/ o1 g4 Z
CR5269SSJ$ i8 |5 k, _1 z0 N d- F
" A f% E! `0 h2 b) K/ @& F
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。
( Y4 D& G/ p2 t! S9 |- h
1 O. }6 k5 F( n芯片特性
4 u& W2 P6 L7 C' V. q/ ?8 k* j) J
! ]! k# i! H9 p% S; c9 N● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
/ C* U2 q. b i1 t● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；) B0 f) Y4 U6 ^( h3 z& S
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
( I) h" h& K$ R1 o6 g● 具有良好的动态响应功能；
8 R" C' N, r& B- f● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； 4 E, Y6 d# | P- T% a3 m
● 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；
`# X* S0 d, x& v● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；# A. j( l( _$ R% O8 ?3 ?5 Q# k/ W
3 [; R O' E/ d/ c! ?0 o
基本应用
6 l6 z$ q: R9 J& ~; D9 ^7 [ S/ S H7 ]# w
● 电源适配器: ~" x* U& X# m! f- N5 g1 }- n6 K
● 开放式电源 E( K" g: ?$ c; }
● 数码相机和摄像机电源
9 h& f& K$ @5 s● 电脑和服务器辅助电源
* M& ]: l" a0 l K p● 机顶盒电源 . Q6 R* q" ~3 o5 j7 N
● 掌上电脑电源
. X; ^- {7 l1 H: L6 y% E7 d) c$ _
, U6 D6 }: ^9 h) b引脚分布; g# y! N0 E. \; m- i5 d/ B4 ^
" A' K1 I& s ]7 h+ u* E
$ X6 Y- g2 w6 A% i$ ^! N( e引脚描述3 ]$ U2 I& k, C& \( u( t
8 p; p# d: d; @5 U( W0 y
7 x3 T! H; |7 T" ~5 ?
典型应用
x2 G( \- X, s, [0 n7 |) X) K+ {8 |" c3 u5 o
) B9 }6 c4 K: C0 l/ q O G5 v
- J* f% w, `& x
CR3018L芯片特性：- W+ V5 j( ?) G( Z* j; C
6 N( K. D" {. ~
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；8 X+ w! p: z( a; w6 A9 ^
● CR3018L 内置75V 的MOS；' b0 B6 a# V+ X( q% i1 z
● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。7 U$ n; L! I# R2 w! Y
* i& V. Q! D0 B
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。( `, t- w: n/ @/ H( p7 x6 D
% @% Q4 C& a# B7 w# j( k
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。8 ^ w9 W. G; ~
9 Y. M" n! j, [$ W$ f |6 ]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。4 }1 }. ~4 h! y- { A
& p, O, [& C5 H& q/ q
02、样机特性9 S/ K2 h; W! W5 _
( Y7 {5 p# v9 W* {: l1 X7 E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。
+ V9 c8 y& g- c- \. ?0 x
$ z m0 Z8 [2 S* S2.1、输入特性：
4 S8 b/ {) y( Q# w6 S+ ~. k
, E: v4 t9 i: b6 y7 |* i6 t( c0 Y& e/ ?
2.2、输出特性(PCB END)：# L$ ~+ U7 O* X: z7 `
, a" X. m3 S3 ?* e
6 w- i0 p1 h: X( Z
2.3、整机参数：
1 I2 A! j5 P3 Q" c% q5 V+ D# W& z8 q; m2 S
2.4、保护功能测试：& F" W" E, f+ |, O
$ ^4 e$ Z# t1 l4 ]8 @
2.5、工作环境：9 K4 s5 H0 |' s! \* x2 {
W8 {: Y c' T
2.6、测试仪器：5 @1 v! K' R) S, s" ?
* J7 |7 D; F6 s03、样机结构信息
* s" r+ F! l% A1 r8 ]1 i# ~* G0 J$ F+ E4 z' N6 |
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。0 c b, j* G! w: |1 w
& D+ Q- d- b7 Z2 B6 o: y
3.1、电路原理图及BOM：& m, `. ?- O( b# F7 Q S! f( \
% Z: u, I2 f3 R2 S
3.1.1、原理图：
6 `# ?1 A% o7 X% {% w' I! e1 P, G7 R9 p% y- K
3.1.2、元器件清单：8 v% u, X% k! I ~6 r" v$ G
5 V5 E8 a: j4 S# }8 Z, H3 Y3.1.3、PCB 布局&布线：+ m9 U8 L/ P& x7 v0 H; X* U C& \
4 n' s3 s8 B0 Z4 i+ E4 p1 g
PCB 顶层布局走线 2 ]; o. l# P5 r
PCB 底层布局 / \0 m5 |- _) |: U( B" @( ]% c+ v
PCB 底层布线走线
* v+ \& B: C% K9 `/ W q3.2、变压器绕制工艺：
M U7 A: m, {( |& p, Y- t
5 a- d) D( |& k+ i3.2.1 电路示意图：- j* a0 [* ~# D5 O& z7 Y0 J& n
; O& t1 L$ d) Q5 v/ g
/ _0 t. D$ I" N3 Q9 E- ~3.2.2、规格参数：; A% @# v, ?# n) L* ]8 n
% \6 v) ~# M6 E& ?! K& j
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
5 F: N1 V' T# k7 v' i2）材质：TDK PC40 或同等材质；$ T# z5 O0 t% d' \1 j; K# Q
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
& p+ \* x' @! A5 L7 W/ ?) `7 [. L, i4）磁芯接地Pin5;1 n$ ?0 Y/ n, k, C
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；' v8 p" r8 ]( D! w( }& A
6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
. P1 V) } Q& Z4 m7）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）)；0 D' Y, e7 n6 Q; G: S o
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
3 ]5 H! m, w8 X4 r6 D9）成品要求:浸凡立水；
, |8 E# M4 r: f. k9 r' c; l5 i3 w* s: m) C6 m
3.2.3、变压器参数:
7 b% z; t3 Z% n) j4 t$ J. W1 A) F+ S% F
3.2.4、变压器结构图：; z% _4 O5 s; P7 ?9 C) ]
" Y: ~3 V* S" I0 G G- X
04、性能测评! i; b$ D* G8 _5 X
( ~- O+ A" @) t
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。
8 D8 r+ R' \& a( _! A
6 h8 i( O' C; c4.1、输入特性：+ w% |5 m) y- o7 G; H4 |$ f
' p' d8 A% {9 ?8 o2 l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。
9 R6 A( \, ^( F% J3 a/ F# E; Q2 {1 v. B( Z
表1 待机功耗
B. d) x5 |& i5 |( l! J" w4 V2 g9 F8 c7 S. ~. J U9 G, T
8 @ A# G; I4 F4 F' a: `, w: s
表2 输出100%负载下的输入特性
* r( o2 I# H, A+ K; w: F- ~! d
& Y3 o9 V* F' o) ]% R2 m
! o2 z: U! `- W表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）) v/ h& ?6 k9 H: f
/ U$ g G/ n& F. S
表4 效率测试（PCB END 测试）' [3 ?! C$ \: b
4 g* Q3 C B) K) Q! n& k5 c
表5 能效等级评估! ~$ P; z$ U5 ?$ [
+ e7 Z0 u, ^* t1 `% i0 _4.2、输出特性：5 X& k$ t; K2 @: ~4 Q: x
5 c# u* \& R1 n5 r1 _5 s) k2 F( `+ k4.2.1、线性调整率和负载调整率:1 W+ m1 U7 R8 ?# d0 h' A x
0 {0 K( i; Q; C8 F& Q. D d- G J
4.2.2、输出电压纹波：$ b3 [) \4 {( p; U
: ?! ^' @; I; C; N. p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。
8 [5 m& U. @) z) ^6 q9 q" V9 s- C+ l0 D. J& H) f; b; d
5 j8 B$ U/ b+ F/ P* iR&N @ AC90V/60Hz,No Load 3 y6 }, T- m0 `
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
, p6 F' S5 D/ E" K' V0 gR&N @ AC264V/50Hz,No Load : Y5 y1 y0 @- r" F* s# h& U
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
& j$ x+ a* M# v4.3、保护功能：
5 I4 ?* I6 i) P4 ^! u
/ E+ O8 [9 [3 B% R1 l以下涉及过流保护、短路保护的测试。/ n& m% ? I4 x& Q5 M
7 X0 u+ W9 ^2 A, ]- _4.3.1、过流保护：9 O `2 z0 _, ?; N: ^. U
$ D4 `/ o# D7 ?# a3 \' p4.3.2、短路保护：
$ p. q1 o5 L v- H" m( B" x
7 k6 a4 ? j) D/ D5 I" O功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。" \/ f4 u6 ~& x& j! Q9 i: {. J
4 K- R) O! X; r9 |
7 W, b) P9 }" S: G* K4 a2 W
4.4、系统温升测试: I6 Z; e# I1 N( h
3 L0 d2 U, }& i7 y$ n8 V# ^
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。3 {3 e1 x! _0 T. @$ j
( d) @3 A5 Z8 V& D& k2 f2 t
测试样机及配套外壳
! ?0 A* @0 K c: W# [ T! ?0 g7 J: j6 t
4.5、动态测试：1 i0 G7 n1 Z* n' m1 `
3 i5 E0 j' L2 P
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。8 M! A; B i$ I* g k* p" [" D2 R* d
5 x: O) B9 J9 ~+ u1 r. j
: N M% {3 ^+ Q! \2 N7 pAC90V 5ms
5 e1 _5 ] |4 x3 {4 gAC264V 5ms ' z% h0 {9 Q* |
AC90V 10ms 6 [: X# j" ^: q
AC264V 10ms ! `$ w+ O/ U" i" c* k+ o
4.6、系统延时时间测试：& F6 A3 l4 }2 l0 `; `
3 U1 Q5 P! n1 G5 i0 g; sTON_DELAY @ AC100V，100% Load
* |) I8 C3 f( R* K& i [8 R6 aTON_DELAY @ AC240V，100% Load ) N4 G0 r3 v3 d: V" n$ n% b9 M/ w
THOLD_UP @ AC100V，100% Load 4 m7 n9 |" O4 e& m) F8 p4 A
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
9 B% a7 {' N8 N2 ]+ U6 o4.7、其它重要波形测试：- ^5 O$ b. x8 q v$ z* C! v3 B! C' r
) ~! Z$ W- \: M# h& Q) \AC90/60Hz，100% load CS 波形 5 S+ I& C9 h7 E5 o
AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V 5 }0 n9 _+ V# M. P K R
AC90/60Hz，输出短路周期1.5S 8 M5 C* v0 [: o' I5 X* @ n7 L
AC264/50Hz，100% load VD 67.7V
6 Q( B% b. O% r; y' C3 J4 Y3 `05、EMI评估测试: }" ]* L5 ~ a' {
; L4 A% n, D2 G
测试条件：
3 v" Q; \2 W: U* E
1 R' d0 a3 L: I9 S输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
* I$ Z: W9 w9 c: t限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）1 U/ u7 G5 H- D
8 Q$ ?7 Z5 V6 b! Q0 T! D$ gAC115V-传导L 相 $ J8 r' u) p7 F8 ?! A- Z, f
AC115V-传导N 相 0 }) M$ T8 u4 w9 b, i! o0 O
AC230V-传导L 相
5 ?" v) ~2 G2 F# P, `3 h' hAC230V-传导N 相 ! u/ O$ P: `! `: Y6 g( K
AC115V-辐射测试
% B1 }# \8 L; p/ L+ b, S: ?AC230V-辐射测试
; q- N4 z" e+ @6 H+ P/ v0 {; L$ B7 g% ~
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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