本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑 * i1 f( A7 H; g
% @, j- S7 C! S! i Z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！5 r; o( J$ o$ C, a& z
# a7 b, s0 V% g* E9 X% o01、样机介绍6 s0 m0 y( K: V' d* z
8 s0 K8 k% u# p5 @4 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。
1 y4 q Y. o1 N' ]* ^. H
' f, B* G, i ^' @8 B2 @
2 c3 y6 X [* \. k1 Z% |) ^CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图 * G; e9 B9 O6 X, d( b
CR5269SSJ
' x, y: N# H+ y% ?0 k" }5 K2 e+ `+ S v5 t- ^& ]+ y! b
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。
7 f1 C2 o3 @5 _4 {+ ]" u6 E6 p" [3 U& k! Z! [- `6 N4 ~0 f0 ^
芯片特性 # O& m& O, \( v; a! E; r+ p/ w z
* n6 N4 a* x, K M: F: b) M
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
) U. q i# w) ^, J) M( B5 S" m● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；; j7 T9 D2 b6 l
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
; }; l! E$ z, g1 J● 具有良好的动态响应功能；
4 m$ F# O, d( Q$ I1 e: f/ R● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； , ]. e+ v' T# D% ?) [+ D
● 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；
: H- v! `; ?1 @( B+ ]% j& B● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；0 n+ W- P& L7 c/ Y: D& D6 ?/ l4 ^
6 T _- G* p2 E1 |. D$ ]! h基本应用
& E# M1 T9 Q5 J9 a4 ?6 f7 F# ~7 L+ f- H# D2 Q0 E( ^9 X
● 电源适配器
n/ B; H& \0 g6 c9 e% O● 开放式电源
2 H2 l+ }7 B0 E8 u9 } L6 I# Z● 数码相机和摄像机电源
9 h2 u& B$ r" |. C& F$ X- w● 电脑和服务器辅助电源
) ]/ q: k# d* H! b● 机顶盒电源
1 Y7 \1 y r8 Z● 掌上电脑电源
/ H0 ^+ R4 m& C4 j3 ~8 N
8 @' Y8 I$ v8 C% J. Y. u引脚分布
, J- H8 T y! l& V. ?, i
& F4 u) k( V) M6 j2 a
$ H F) ~( v4 Z; A- n6 X1 h* c# r引脚描述
5 L0 x* h2 F) v% T& ?6 R
+ R2 @. ?4 a* ^- O
7 M5 U3 T. e3 }2 U( L% K典型应用9 x. b0 @1 R. c8 M+ r" q! t
2 Y# W3 {6 V0 ?: i' J! t: N% ^
) ^& R4 Q) A( u5 N$ Y
& A" ^( X" j# M* D; mCR3018L芯片特性：
u2 p7 a# E# Z& ^; @3 l! Q5 i, @: G7 O7 _
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；* m( G+ p! k7 u! P$ P) w
● CR3018L 内置75V 的MOS；
% p* y+ Z( p4 i● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
1 c0 z) r7 [. Z: m; J, r: q
0 A+ M2 n" ^- v. y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。" \" W& z% a$ x M/ V& X( ~5 W9 X
+ v+ w4 o4 S6 C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。
& c2 s" M2 | T1 Y
/ w* u7 Y. j+ ?* E6 @9 c( g: p9 j1 C* E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。0 m) l% X7 ^3 O3 P
" Y; b* Z {9 h% u0 k/ U6 }' {
02、样机特性6 |: }: |; ~5 w9 E
, z( T3 t6 G: r
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。
& ~/ O% r1 Z0 `+ g2 y% F' `9 p0 x- E& Q2 G, _
2.1、输入特性：
/ f0 e. m5 ?) X. c5 Y9 m4 k% v
5 b0 s, ~$ \' H2 `6 i( W
7 z" t$ ?/ X+ k! B5 E$ ^2.2、输出特性(PCB END)：
& u/ L% Q' s9 F. q9 ^+ g+ J
5 C# {( q" z, q) j0 H, y3 b9 y y$ z$ k" q% m4 _" K& t
2.3、整机参数：5 b) M. o0 k E7 d" I* o
2 F$ i% s$ f. a; j0 Y6 o# @. G
2.4、保护功能测试：& U! l! z' [) _7 j/ g
/ A# U# U4 e4 F
2.5、工作环境：5 T2 c$ Z% h5 C! w
3 r+ m1 j3 v. U2 N
2.6、测试仪器：
7 C7 g3 h7 x6 P
' M, z5 ?4 M) ^7 P. o- _03、样机结构信息
9 @" h* g- ]0 s+ T- Q* z
+ ?1 @6 d* x9 }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。
! c# H# B1 |# Q+ K% D! Z0 R5 |! a- o" A/ Q- ~$ \
3.1、电路原理图及BOM：" d( L' c* A& S: v% G) b) w
% X& ^7 x N! N* I, F% G3.1.1、原理图：# m* s) S# R. X9 z3 ]3 A
- o0 Y( ~/ }+ {, E3.1.2、元器件清单：- }& |# w6 m+ `; R5 l+ P8 n
( P k9 O( U; G6 m" o# l# N3.1.3、PCB 布局&布线：
* Q0 l, ^7 z& \. \ W/ g- w# \- P" X- |
3 S- Q0 X, N: h Q) [: i7 k, RPCB 顶层布局走线 ) \7 U4 E Z( L3 W
PCB 底层布局
% w) z+ J5 ]/ M( n/ k. z7 N) @# gPCB 底层布线走线
1 S7 S7 h' }; V" P3 w8 L: Y& y* m0 U3.2、变压器绕制工艺：
0 ~+ {0 G5 Y- J4 F/ T: P' F9 B( D
3.2.1 电路示意图：, M1 X7 d. A( O, Z' Y+ o! c( z- U
# Y" ?7 X |* H
?* J" r7 u) {5 j; d/ z3.2.2、规格参数：
) l9 J5 ^( n3 C- U1 v" d7 H/ f) v" Q$ r% w# j N6 I, F4 S% B
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
8 [3 s* U7 S: x2 P- ?2）材质：TDK PC40 或同等材质；
% ~6 x' K) m' d$ s' ^& }3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
4 d7 F M! U8 q4）磁芯接地Pin5;
% ]8 W* U) M( z: \7 \" Q' @8 U# G5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
, i1 N. |2 ^! {8 C1 ]% _+ Y6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
' C* W& X% W1 ? b) H7）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）)；6 S! l( u% ^8 B8 _: ^0 n
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
8 U* j$ \8 R* j9）成品要求:浸凡立水；
" v( }# Q9 Z8 D j" m. E
) [ s5 p& J; H* T3.2.3、变压器参数:
u% e, B$ F: P
& @5 x( D- L. e# K& k* X3.2.4、变压器结构图：# }! M0 a4 [5 j
: F- i1 J* h8 h+ m; C04、性能测评& V+ ^% `! d# n" G3 p @
' R6 @! h' G5 T" g. O3 N) ]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。! Y; B. W& Q; @- h6 Z
9 Y% R3 [2 w0 K
4.1、输入特性：# N6 B: d* v3 c
! `( y1 r, x, i% F; V" \' Y3 i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。5 b3 P( O7 x& j4 A# G& Q! }
% O7 H" P3 _/ I$ ?6 G
表1 待机功耗- q6 t9 _ O" p m
; ~' [+ ^- }' R7 n1 X4 V0 O& L
! w! H$ ]" i' Y* }( Y表2 输出100%负载下的输入特性5 P7 ?1 d2 k7 E$ L
3 Y/ N2 u" r3 j. c* L) T, U! g
& ]( I B8 E" S
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
* n1 _; }3 Z( Q8 V3 g' U3 R, y
1 {" d4 c8 H& v( M" X0 m表4 效率测试（PCB END 测试）; X0 o l5 \/ w
# t4 S3 H( f: _$ L0 c9 }1 Q表5 能效等级评估
: i4 a& n. }* }0 k( x
. n p& \; K8 g: b4.2、输出特性：
% i# {( \; Y0 h" a+ h
2 t3 Q/ C( D4 o. |: @: @& R4.2.1、线性调整率和负载调整率:
% I$ I% G2 X9 Q, _7 R, S( X/ T& U s% \8 J) p
4.2.2、输出电压纹波：% v' l7 [6 y) y) x. B' W
) `" |# ]. ]* p2 {% R, g
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。
% G* ]. Y3 I/ R- }! ]( n
$ A. C* C, Q3 j6 R4 x! \# V; }. E/ F2 U8 N3 Y0 p$ q" O
R&N @ AC90V/60Hz,No Load ; E$ l& }6 s3 U9 {
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
6 ?. W# d/ i, w; S6 G2 ER&N @ AC264V/50Hz,No Load
! ]5 [, k1 k5 j# j/ gR&N @ AC264V/50Hz,100% Load 3 B3 p3 R% I8 F+ j0 _9 U- s% e
4.3、保护功能：5 i! E/ f2 N, `6 [4 a) K( u
0 T i5 z. P% P1 A以下涉及过流保护、短路保护的测试。. s) S3 m* E, y# l6 h
& R/ l& ^7 {/ h6 q: l5 Q4.3.1、过流保护：
7 @+ l4 ]% w) z- G! z1 R2 Q8 G0 j4 U1 C1 }7 |
4.3.2、短路保护： u6 O7 D% ]3 `0 a! e& P4 i
+ ]- E8 W z, k功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
' |2 M8 J: N+ }; n3 S0 v; h* d$ Z. Z! U7 ~5 j
: q# B# E. \% V( o
4.4、系统温升测试( e& G; c- u* d4 U
) Z, ?# u2 L/ E q. ?$ O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。
' A* e" n) U& \& v5 P. Z4 N* E- m9 j
5 ^/ n$ H- j4 t, i) m5 y测试样机及配套外壳
8 j+ z: n# k% _$ \& M7 [+ a2 r6 u& b8 j3 ^' D0 f
4.5、动态测试：8 I! t' G: e! o# ]( ?+ s# ]
' Y0 s1 Z5 X4 o- t) z9 y6 @
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。
* z& G" B6 u% Y4 M2 \2 S' j3 F8 A: ~8 U w' o7 L c) P
s; z6 i0 B$ e# }$ [% e; Y# t2 N: H
AC90V 5ms
- m( P4 ^, W& @. S! GAC264V 5ms
) ^% G* r7 x; t0 D+ m9 l2 I( d! F: ?/ ~& WAC90V 10ms 8 i; A3 l1 N- Y* @) t4 ~# i
AC264V 10ms " A+ ?) P9 ^6 g) N9 ]. A
4.6、系统延时时间测试：
' e }' x2 K- d! M/ w& V5 b+ k- P8 }- g* l3 `- |- `
TON_DELAY @ AC100V，100% Load $ f4 E- S& l7 E1 \7 \$ m0 G# v; w
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
( H1 k7 w6 w U& s5 Y+ qTHOLD_UP @ AC100V，100% Load
" V2 L) E y2 s$ oTHOLD_UP @ AC240V，100% Load 1 ]" y. v2 L, ]4 F: {
4.7、其它重要波形测试：, S }5 x/ [8 d+ z
% e1 O' ^. a' Z5 Q6 }6 P: l
AC90/60Hz，100% load CS 波形
9 p u& m1 G% { [" kAC264/50Hz，100% load DRAIN 548V
( k+ m L+ q. P( i7 s& yAC90/60Hz，输出短路周期1.5S , q) ?& \. d/ z3 f1 J) r3 D
AC264/50Hz，100% load VD 67.7V
6 x; [0 ?- ]: `1 j" K) s05、EMI评估测试0 I+ N h0 r" q6 v9 B
# f t1 x7 s% l7 g9 s
测试条件：
1 |; {4 D# S. A. Y0 ~
. [; a2 Z. S: |: _; J" L" c输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
; Y9 \, P- Y* m' t( a7 w限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）* f- F- X; P) P4 g) r1 h) i" |. k
/ X4 K/ d. t2 ]8 `2 ]6 v3 p1 z+ o/ I! FAC115V-传导L 相 6 m1 g9 F/ p# k" O7 j6 }
AC115V-传导N 相
- v7 {2 b1 L7 }$ qAC230V-传导L 相
5 D/ g3 ^: r ~' J, b0 O+ e, XAC230V-传导N 相
) h/ u. ?% i4 f7 A% [7 p1 F3 [& BAC115V-辐射测试 / h. Y0 Q. T# r9 ^6 F
AC230V-辐射测试
) g V; l7 G1 H; ~% j. _, c
* ~1 e; {( r; U+ [* \ |
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