本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
) `2 I e8 a J; ]0 y! G$ P5 ]: q K# ~( \
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！
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" @; J* @/ f; H/ f! b01、样机介绍( M% X, A2 j) J; j1 P+ w- G* H
. C7 A8 K& {0 ^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。
7 l# D' b& `: V( X" u4 d
8 M' L% z2 H {% ~
5 u7 \* M! T8 s4 ^3 `CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图
: |! B, j9 ~9 }" x" D, D) ]CR5269SSJ6 _5 C& y+ V, a% d) l s
6 @/ E# h! h- q8 x! |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 y8 G/ m1 s$ i7 R- j7 K, w! I# f. E& `
芯片特性
. K! m$ B" O! a9 b% m) ?5 d% Y, m8 H3 {* y
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
7 Y L( y' N3 W9 A# P! s● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；1 S5 _: G; g$ d* L- l7 }
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
$ P/ Z& ]& d4 j: c● 具有良好的动态响应功能； % W. V' V; L! Q" ]- U
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； % R- F0 g2 }4 H2 J6 U5 [) \6 N
● 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； : P5 `; } n- e$ l3 \
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；4 g# l1 ?9 _1 k. ~2 Z9 Z4 f# _
$ q" `1 L5 M4 m- ]3 W% m基本应用, i0 ?* F0 P! Z3 @1 h
8 s8 O; j+ s6 ^& ^+ I* L( ~ z● 电源适配器
. L, }, W7 e- Z e. N# a● 开放式电源
: S1 W$ f# T! K5 x● 数码相机和摄像机电源
# ?4 Y+ T& j1 Z2 R+ y+ K: L● 电脑和服务器辅助电源
+ \, A9 {6 k- z% X+ U% E# `● 机顶盒电源
J$ {" ]) M9 m' k3 L, B9 U, j● 掌上电脑电源 ! \8 i( L2 E3 k; x, o
* N8 K! _) b5 y: U+ t引脚分布$ I+ S; W* ^: L
8 U; m. `% `0 P. N% e
# W+ ` r. k, j5 I1 S
引脚描述
5 b& z9 ~: W* s+ o' E8 [/ t z/ c' c1 N I% {7 c1 `
/ ]) i4 p9 j$ `3 t$ J典型应用 K( h' t0 m' S8 _
+ k, G2 |5 M, f
" g* }7 _4 ~9 [& {- X& G2 D3 O' Q- ~8 S/ v' i
CR3018L芯片特性：! a/ F* n b8 B3 Y! ~
' f0 X/ A; c% o# }+ k$ A0 M4 g
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；* V4 J3 v. w3 {7 Y
● CR3018L 内置75V 的MOS；9 h! P% K5 A* }0 |# e
● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。3 |( f' o# v5 a( R* i
# l6 S: _' g! @" C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。5 w$ P) f& X3 `9 u9 U: w: u7 R
|" H, V# x" T) u. r2 B+ N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。
0 M: M! u& _- m
" _$ X1 s4 I6 e* y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。) @% }$ A1 D8 u6 f
# x, E2 k% f( D. i" g K& \02、样机特性6 @7 \, P5 n F$ d
- J6 @' H0 H8 W9 p1 U
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。9 e& a7 R! m4 S2 s5 J5 E+ h$ g
7 T9 T. B; A/ r, E* j% A4 x
2.1、输入特性：
+ D1 ^9 K6 g3 E- K: H- _
- R' i4 t) n# |% o& U+ K
% x6 p8 w e, `: ?2.2、输出特性(PCB END)：$ a! T/ D6 [ {
; U) Z# Y J# f
+ Q; P) S# m- s! X+ S1 Q2.3、整机参数：0 D e1 O J/ p) Z
3 u) E8 N4 t* u; O8 h9 w' Z/ E
2.4、保护功能测试：
; c# Y' X5 ~1 T0 b7 a3 ]$ D
3 e4 Z; A0 M/ m5 L5 w: B2.5、工作环境：* X! w) }3 K* z1 \: m( ]7 o$ e
9 N9 x% q0 e( T! }1 p# a [ ?
2.6、测试仪器：
6 ]2 q' @' |* ~5 ?1 v2 c/ K/ ?
6 i' h7 v/ o/ d/ V F03、样机结构信息# s, S! K7 y; I4 C4 ^) t
e4 a/ _" t' w& k3 k5 }
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。
! D1 `( z5 ]% x- @6 \+ R5 z
?- j: a/ v6 ~& g: I" `" t3.1、电路原理图及BOM：# W0 q; y* z" e$ q! F
( V6 {, H( j! e) w- Z& U
3.1.1、原理图：. i' T2 N9 n& a- V
' J) d* ?9 A* D% \' J+ C0 N3.1.2、元器件清单：! h9 Y* g9 n2 {. h
! N) v; l: j; e, W+ S( ?3.1.3、PCB 布局&布线：
6 n, M- a( L% H. G! Z8 T* i6 G- H. {% a1 |
PCB 顶层布局走线
/ d/ Q4 b) U% K0 G. ], v" s: {& o8 dPCB 底层布局
. z2 ~/ x: P& n& TPCB 底层布线走线
" z) P/ M$ c4 ]6 z* p. s& w3.2、变压器绕制工艺：: B6 o) @$ O7 b8 b& K
S. i. s. D# S3.2.1 电路示意图：
* V! P, L# \8 o7 b4 f3 [3 }, p! }3 A" D3 {& L7 r
+ J# f! I3 u8 @6 m M- T9 |
3.2.2、规格参数：: k9 Y) v% V+ I# x
! y! ]8 ]! |4 C4 N% U1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
& L" E6 }* K8 m# J" t$ }: \2）材质：TDK PC40 或同等材质；4 z' c' K& x' e: m3 r9 G
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；0 @+ F A" K: j9 ]5 [$ J5 ?2 e
4）磁芯接地Pin5;
$ D! c1 ]- x$ {. a5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；; ~4 Z2 J& j# R8 I, s2 A
6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；6 O* L9 F, q: m! D
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）)；6 K! O* O$ O) b( V. g
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；+ H" O& r: x3 Y' g6 G
9）成品要求:浸凡立水；
* t2 Q1 x2 \3 \$ \; S% }% l! c; J
9 i5 n6 `6 M. v3 n# M r" p3.2.3、变压器参数:1 W9 A4 u9 h1 R9 i; c# y
8 u+ f8 f { _6 K7 i# ]7 o
3.2.4、变压器结构图：
' N' R' w4 N3 P# @) \# ^. M9 W
2 e" i u, I. K04、性能测评
0 z: x* h$ ~- Q1 r: z5 N* {6 M1 x* 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。; e1 R8 D. @# m( a) ]
$ U: d' g0 ^/ @' k4 V4.1、输入特性：
4 A( L- _' o n- B8 {) {2 q7 R* ]
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。3 ?0 T! I* }. k. O; d
1 s, T5 _4 I0 p表1 待机功耗
8 A' z9 Q+ |# r2 {# D0 M7 Q# I" M) T0 ~1 `/ D
+ r# J* {% t; h- u- F# ~! M0 m- p表2 输出100%负载下的输入特性5 D& W, N$ j0 M5 u- P7 h; K* I
- a' p$ [% L2 I. Y1 z w2 {; h9 t& o6 T0 t6 m1 n# [
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）7 O" A4 G7 |# _% ~% @) P1 ^3 ^
9 _6 ~2 [9 K6 J) |表4 效率测试（PCB END 测试）( t% S2 V7 A) Q; n4 F6 \
$ p+ y! I( d, y# o, ~/ w. p
表5 能效等级评估, X" s" ^. {3 R0 m5 q$ n" k
# b1 e' R3 _( x7 N, q4.2、输出特性：
' | j3 U5 h b3 ?& _7 g" L, l
+ @" X& J! u' p4 ~4.2.1、线性调整率和负载调整率: Q2 C( N6 t! b
( B0 n4 q, w9 D0 H' v$ X4.2.2、输出电压纹波： F& H3 g; W- ^
9 N; e* y- T4 M3 P# T1 R. a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 J8 `/ [' q7 X: ?3 s8 S# m( j* l
6 R+ ]9 \8 ~& K$ g+ m
$ J, `0 o+ S' O; x5 \7 `
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
' J0 c; l# d1 h% L+ K5 i# Y4 C" wR&N @ AC90V/60Hz,100% Load ( T% l2 `! f$ _+ t
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
5 `4 M+ M1 t4 R# E! e# WR&N @ AC264V/50Hz,100% Load
0 H- D# l) H" F6 g! o1 J4.3、保护功能：
. Z& P) p8 J0 }) u' Z% Y' s, p6 w2 u! `& e8 S
以下涉及过流保护、短路保护的测试。4 m5 A2 N1 S o2 @2 g0 t" U: P
+ p- Q/ [: d+ D/ ]" H
4.3.1、过流保护：
: e9 N& f l W6 }# l( v# z9 A+ u Q" s- E$ f5 g# L- h
4.3.2、短路保护：8 q! b2 M Y, @# L6 ?
$ q( F* w6 o6 J1 {功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。' e4 W* }- [+ x+ ?, b# R, q
4 j; D, l# g4 J" `! z& f
% U4 b# I% r# I4.4、系统温升测试
0 Z- V& g) r# {4 }
9 ^! M0 J2 c0 H3 C+ _& Q+ N4 [6 l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。
* B1 I, N4 u. P D6 T* v
8 K" \ N6 X6 B z3 T测试样机及配套外壳5 M$ y" \8 X7 `( B
* B( |4 o& Q- Z$ O1 w4.5、动态测试：
3 D2 G/ e% r# ^2 A( M" p1 I# n! t; O5 B) u* ^2 d* ]+ y
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。7 A5 ?) W; r* y D1 }
7 u N" q: Y, a M) z/ O1 L' t
& q3 D1 b* M; U8 [1 pAC90V 5ms ( X* |6 _4 }& \4 u9 C7 u
AC264V 5ms
' j# W$ `! Q- n% F: o+ @; |AC90V 10ms
, j9 B& G' y* G9 x6 fAC264V 10ms
! S' p4 y) e( n# a! G4.6、系统延时时间测试：' y5 |# m- |$ l2 o2 R& }
0 X: l3 {$ x/ ?+ m8 A2 E" [TON_DELAY @ AC100V，100% Load
7 U8 w% I0 t' B3 @) C ITON_DELAY @ AC240V，100% Load . j' |9 P5 E! t" C5 v6 B0 G% Q
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
" _, o0 T# V0 W& UTHOLD_UP @ AC240V，100% Load 7 E7 V6 D( H9 K$ _9 c9 `6 d7 o
4.7、其它重要波形测试：
% ~5 m" X) e6 Q5 {9 ?( {* C- G7 b2 q; Q- y% Z1 y0 ~$ z% M
AC90/60Hz，100% load CS 波形
9 s! f8 |; ]. p9 K) LAC264/50Hz，100% load DRAIN 548V
! n- q' F, B. H$ d) M5 NAC90/60Hz，输出短路周期1.5S $ W% S" K8 Y/ t+ _* ?; L1 d
AC264/50Hz，100% load VD 67.7V / n2 N) Y) |) F- q; M
05、EMI评估测试) }0 ~4 }: P8 C, k0 d# z
; T( J/ j7 f7 U% D* ^0 o8 \
测试条件：
$ }. g# C8 i9 ]0 F
4 g( J! n& _3 X. I! j4 s& {) o输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
3 Q8 k# s$ r1 X/ U- m$ H限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
. v* a6 L7 Z/ \
2 b# M7 Q! ^+ L5 tAC115V-传导L 相 " a1 ~3 d8 ?- D% A8 N* C
AC115V-传导N 相
7 u+ k2 o- j7 r3 w7 }/ ], ZAC230V-传导L 相 & } \+ h5 I& b+ `- Q
AC230V-传导N 相 ) u, t6 R% }* d3 [
AC115V-辐射测试
% X" |' Q) x7 h1 @AC230V-辐射测试
4 r" P6 d, S7 u% D7 y. r4 v2 F2 b4 U# N
|
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