本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-12-1 11:47 编辑
2 _& {1 M5 |, J8 y# q2 V' ]8 \
+ K4 Y, w; U3 {本文所介绍的是基于本公司主推的CR5241 10.5W充电器方案。其中，CR5241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<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。
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+ p) D) D0 c# p01、样机介绍& N7 I) H, ]' @- b7 s- T$ H( a$ p
1 P) F& d" f7 M; Q: S7 Y. |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10.5W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5241。
0 H6 w( ~6 D3 C; n0 W4 {( j* k; J" `$ \
) e( I+ I) l2 e RCR5241_5V2.1A 工程样机示意图 K7 D4 j3 C3 D/ D
关于CR5241
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6 v7 @. I5 @: v, X) QCR5241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<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。
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CR5241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。
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! B- s0 d' B' R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。) B I! F4 H" r8 u: X& f
& r1 a6 N6 P* p$ I1 J" gCR5241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。
! T: O0 A$ p* A' R% ^, G* T5 U
5 J3 n3 F% b1 N3 M/ m7 w芯片特性
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4 W2 o, M- o6 M7 U● CR5241 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；/ v- n& ^) L2 c! n/ T- B
! h! _1 B# }, R! t- L Z; c● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
) y Q) m& V6 x/ }" E) V8 G+ r3 l. Q1 k! Z
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；8 a4 ` W: S. x/ x
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● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
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● 输出接20AWG 1.5 米，四点平均效率:>80.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”
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2 J1 v8 C5 j5 j6 e& r7 w● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；3 Q2 z N3 ^0 j% q
& `& N* D8 T( G# 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。
N2 u5 @4 g+ v+ l2 V2 h) a$ F1 L1 x( z4 H% }2 N- o. r5 d
基本应用% s& Y: }& u2 d" L- [2 {
0 A$ `7 j( y) w; j3 A l● 电源适配器
$ Z& C$ Q7 v U- Z0 U5 c% j● 开放式电源
0 a' i0 b4 C- B' ~) d3 ~# E● 数码相机和摄像机电源
3 l5 E$ a* N+ }● 电脑和服务器辅助电源
9 o/ e) S7 l% @) Z+ L+ m( V● 机顶盒电源
2 b. p- v) r0 m& Y3 O. o● 掌上电脑电源5 l Y3 {( ]) x' ?
' @' C- a3 V9 S t
引脚分布7 ]3 c: k7 O2 I; k; U
: X# f$ V+ v6 c; d3 G1 n' O& s引脚描述
5 l; o/ K4 k w
) z. `3 v* ], f$ u. ?5 p* V+ t4 g
! K+ F0 q: b1 E# ~8 _典型应用
) p1 c1 k& @/ `- v8 e$ S
5 t* M6 ~/ c/ B0 a2 K0 l% f |7 ~4 D, G$ b6 t6 f1 u0 \3 l4 B8 M
该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>80.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”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。5 |: M4 p6 g3 x6 ?; C
4 {( j7 W+ b+ h; U# [样机的变压器，采用了EPC17磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
5 |* `1 [9 h9 M$ I
2 e: H9 k+ p& f& p" \02、样机特性
, b& [- Q' b& c- x$ @3 Z/ l: ]+ w9 d( I
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。
; N. y* S/ c5 |3 F( [3 k. H1 r, r$ r7 ~" Z
2.1、输入特性：' J( z6 {* p0 Z- v) F
" Z# y% w; y' R; C* h! C2.2、输出特性：4 d: C" e( x; n& \) j$ a. f
% E/ @1 m0 Z9 [3 t, j$ h3 \
2.3、整机参数：. H: C7 F/ _* P3 y- Q7 H" {7 \9 i
8 L$ M$ b8 n7 d( A' p4 E& l- o- R: v2.4、保护功能测试：
5 G0 V% I$ E& x/ r: w- i
, P# |0 W; n5 R$ F2.5、工作环境：/ T) d ~2 z' c, \3 p5 b
, {) Z* Y: h1 X& y4 }
2.6、测试仪器
0 E( ~2 |' m* A! S9 }
, V* \" [, i+ R5 T+ w8 Q03、样机结构信息
' M9 `! E+ T! W2 A8 z* B! `8 L, [; A: T+ c1 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。
: }/ B% z0 X( l! ]! h1 y6 e9 ]. t# r1 X' _9 s. Z9 m4 [$ D
3.1、电路原理图及PCB 版图：& L+ |9 }) @' v* m9 m
( h% H* M7 |4 b/ E; k6 l
（1）原理图：
. S# G9 ]( a! N- [1 n7 b
; F6 F+ }0 D, @/ |（2）PCB 版图：, _5 ~% e. W4 t9 s' U' a; T5 R
5 n7 u3 L [$ j% z8 M3 N3 l8 o8 c" S3 [) ]2 W( t# Y
8 v' b6 N8 a. E7 K/ e% q" V; `2 N9 e4 y& |6 w; N2 N W% b& r
3.2、变压器绕制工艺：
: Y0 H8 a0 a7 F2 ^5 F2 T( J& p: ^( H0 V- N" j( D7 b
1）电路示意图：
7 n8 |$ C3 G) i! i1 P8 x: [2 z1 Z: X; v T+ e
（2）规格参数：9 x) m' V- R& F; n$ [, D
7 J- s; q+ G( R0 W/ r, L9 R# ^! d
1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；
: m# r4 |& s' W2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! b. u# V8 ?- N3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
0 z( d r( M: v% [4）次级: 三层绝缘线
2 I! W* v2 f0 j6 W5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质7 c2 E# M8 w5 o- u2 [
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
3 ?( _7 @+ J4 D% z) W! Q- J% r7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)5 `3 I4 ?) w. ^% s5 P7 b; q
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min4 F' g$ n7 c5 m3 y0 Z# O7 d
9）成品要求:浸凡立水' s$ _( |5 @) D l' P9 a
* E% \. k# {6 n* W; G(3)、变压器参数：+ ^9 @% m) @- r8 J2 i
2 F' p: D3 \& V; w! u; P. E# h; A' w% I
`' `7 V; f# ]! T6 g9 Y
（4）、变压器结构图：
+ P) j1 \" F$ P* D9 g0 z. p3.3、元器件清单：
; h! d4 m( i7 Q0 z5 B5 C0 U2 x+ R- Y$ C' L7 ?: B5 R; g
" g6 M f g# n4 d04、性能测评0 N4 s: G! v$ O( r
; ?* n$ D' |+ Q) E5 [
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。9 {, [' l# J! C' |" J% {
+ i( \) d: b! E @
4.1、输入特性：
8 I% D; A# l3 e6 _: m
1 b( _6 Q. x$ {$ }9 A. R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。
$ P2 Z& X0 i, W% o# J
6 L/ }& ~ |2 u1 J! S4 ?; W表1 、无负载待机功耗(无假负载):! J4 q1 s1 r& ]4 P) _7 M7 j/ P
5 f! P( C, |( o# G2 A% w! b, _5 y
+ W, u" s, D9 b- R2 W( L表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性! i( n0 i s/ r( h( X0 \5 p
/ n& ?" @( O. R- L7 _5 o( s; t' y% ^0 j$ u" W; [& n9 n! K
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
1 R& ]) S4 N$ n$ f) e5 a. R- D( P
6 O; G" f' d7 O4 N' F B' w
7 ^4 c) l1 O$ I8 l2 _& _9 }表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
' P9 y! K9 H0 r" J* W u) L$ a5 l, e6 E5 A; V' D
4.2、输出特性：
0 J( K# E% q, P7 w1 t1 B3 D; e5 Q0 e4 ~/ o" U3 l& n; C1 q1 o
注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；! l" w m" h w; j' L# Z
- ?- I6 D/ d! w% H7 `4.2.1、线性调整率和负载调整率：
- J6 P" U7 {5 M& ?, X# D8 a. R4 O8 t4 t/ V' S7 M* c+ V
表4 线性调整率和负载调整率:
6 ?% w8 b2 u# x2 }4.2.2、输出电压纹波：. c$ @5 @' a3 u/ D$ Y1 s
; p4 e9 M1 T) N: j {8 i4 m" P注：纹波及噪音在20AWG/1.5 米线端测得，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。
$ k% V4 s6 \, P! h/ ^
- e) Y C; q' ~* \* d5 R, g7 Y! Y表5 电压纹波测试
8 b% U' ~& O+ M6 N
4 \ ?# H" p# G; q纹波噪声波形图：% K- g3 t( [; U
8 y* g7 y1 X' c! A' C! mFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
+ {8 n3 Q: w. T; M8 QFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load * J2 U* p) V# c% j
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 5 o3 B7 [& |/ U- l
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
" @1 z& V1 x: X' q5 l9 _4.3、保护功能：
. B+ } d: X$ V' ^, Q8 Q- `0 f5 `$ p9 E
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
: }- S; I) q B$ b; [) a
* ]/ l: `) g f7 d9 I2 H4.3.1、过流保护：6 t+ A, J$ \+ [. ]! C1 U3 j' A: c
# |& M+ d O& H& q1 M4 t
6 I' ?9 [- P9 A4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A4 X+ [1 `0 Z- f4 d G/ R
0 M6 ]9 |3 g2 _& K8 C! V
05、其它重要波形测试. i( [3 }8 S$ C3 Z- d5 q% E2 U( w O# r
! P% V7 d" h. d* E5 o& ?. I; h+ xDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：) _) t: t# ^# |( r6 v3 W; n
" w: Z) Y, X" D% u( Z% C" {
AC90/60Hz，100% Load
- v$ E! y0 g7 F3 s( ~% ]AC115/60Hz，100% load
, {, ?7 ]* \) M. p) k J# y* ]AC230/50Hz，100% load
0 f: Y. q/ ^( L7 n7 V% R9 \# rAC264/50Hz，100% load 2 ^' f2 T' s& |2 @) {0 l
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S 2 {/ E2 \) I! ~7 U5 p9 S
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 4 c1 g, z7 F8 N% g) f# x
06、EMI 评估测试/ F4 R; r' g( C6 ?0 d! v6 Z; f! Y
/ R o d- t0 f* |
测试条件：$ T+ [, N, S* S$ U( v' q" P
4 f6 {% |- e0 v7 S1 _输入：230VAC50Hz；2 a3 s' l3 G( f# u* L7 i# L/ I
输出电流：2.1A；/ q1 b/ n$ d2 [- H( g# Q9 V
负载类型：电阻；6 `: q+ _! ]; y P* G; n% X7 L: W
限值标准参考：EN55013、EN55022B7 `& ?1 }/ q; O. l( Z4 [ g
% O0 k! F$ U5 z& B% ]
传导L 线测试PK+AV * Q+ H0 y8 s) x7 l( G7 M% ]
传导N 线测试PK+AV
4 c! X4 W4 C: x! Y1 w辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-12-1 11:30:00
提升卡
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喧嚣卡
变色卡
显身卡