本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
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文章概述( ^/ p( ?) S8 G; Z8 k
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本公司主推的CR5244是一款高性能的电流控制型PWM开关，适用于待机功耗<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源，而且它可以完美替代XX2358。0 G) Q$ K! g9 t, S9 s: q/ M
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本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_12V1A 电源适配器解决方案。4 A& o! r$ _1 r3 B- o
1 X. j) @' ^; M+ v: r: v5 V1、样机介绍* G a4 O% d0 C! b: N* Z' ~
/ R: ^8 h0 d( P8 v& \! C' I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12W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5244。
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) ]* s" R8 }$ \9 X% \+ U4 b+ Y- i- ^; l: X4 G
CR5244_12V1A 工程样机示意图 + p& W) u+ I. n
CR5244 芯片
4 }* s$ y3 q4 d7 y! p" I @6 C; W& e
9 b8 {: ^$ _$ ]; _3 j4 SCR5244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。CR5244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。" }6 } y: A3 {# [0 M
$ D; F' @( h1 O特性
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5 Y i( e0 w9 C# O● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；4 C6 \6 y7 X; v+ |. ~+ H# t% o: T; X
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
, g, |7 H* X) C- P, ?● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；, A$ ]3 n" _/ O7 L% z
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；- ^# l. q5 x: q
● 输出接24AWG 1.5 米，四点平均效率：>84.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”
8 u( ]& d3 m0 e1 D' z# k& a● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；4 F. v' J! R6 K( {' q
● 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。' j$ |4 y# y1 ^6 v; U+ I8 z1 T
7 I/ W K s6 @6 Y# s基本应用
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● 电源适配器
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4 M, e( G7 R6 d; q; a● 开放式电源
$ h# i! i5 e- d6 w' e, @
8 G8 q' N" ]6 h3 T4 V- J* `! F# u. H● 数码相机和摄像机电源( }% q2 R" }( \6 h; {+ h' g0 h
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● 电脑和服务器辅助电源
, [, t- h8 l( D+ r; ]- z9 M! e, s5 [# Y( m/ W
● 机顶盒电源
" ~- W9 L1 l! t4 O9 V4 n9 Q
$ E7 q: Y$ j* G' Q● 掌上电脑电源3 X* L: T) I" I# P% `3 P) l
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引脚分布
) M. K& C9 T+ \0 M0 Z
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引脚描述
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/ q- r% x4 o( V6 t
C V" C+ f/ G5 e) `典型应用
) ?; `. i9 E) x, ~8 k5 D3 x8 N
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该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>84.0%，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。
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样机的变压器，采用了EF20磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
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2、样机特性
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; L0 F2 ?+ G4 w& p$ j- b) x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。 u, q- k0 d& u
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2.1、输入特性：
. A# z! K& K! _
4 M" k- r! s% R5 w% L3 e7 n& M" k$ |2.2、输出特性：1 S" L4 Q$ F4 C& |
6 {. s4 k( K. z4 v2 U2.3、整机参数： _9 V" }/ ~7 `" x* ~: I; }9 G
: t8 _" b, j8 o
2.4、保护功能测试：
5 P$ U+ V$ z% ~! F
$ K/ N* C+ h ^# Z: d2.5、工作环境：) ~" C7 U8 A% g1 v& X$ V; J' t- e9 g
* j7 Q P0 C: `2.6、测试仪器
; S, \+ W/ i% E$ E+ k
, B: n1 |8 q$ }; ]. [+ L7 C8 o3、样机结构信息
( ~; ^) h$ i. t
. e3 l! ]6 R+ _2 f) M6 w: n. r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。
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0 w0 b4 Y+ ]. J$ w$ S# z3.1、电路原理图及PCB 版图：
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2 y! d$ V) G' N. b% e6 a（1）原理图：
: q( m$ z* C7 }4 a" X- F& S0 i5 Y$ o（2）PCB 版图：
' p4 ]1 ?5 }& H% K3 G- a. ~5 ^& e ^7 J2 [6 o0 S
. h& F" V3 V2 }) ?. g
6 r6 K( d# a; H: b
& l; V( u3 y0 f2 g, c/ l
3.2、变压器绕制工艺：; T1 V) e A. q% \2 C y
! h7 V" ]8 Y7 \; F* k& E（1）电路示意图：
; p3 n" z& E" n; Z6 x
# G z' }5 K% z8 G% p# E7 S) A6 a( T3 x1 I$ U6 @8 y' Z
（2）规格参数：
5 J) L; C9 ~. q9 s2 J
) ^* U) T" [( k- t8 t1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
/ `5 q S" [! C& n/ n& ^! g% L# K& _/ Y5 w2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3 |; b5 i s% C3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线3 }$ I! ]3 d$ T
4）次级: 三层绝缘线/ g8 q f" @, A' G) B
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质# Q. H# V# x b& a% ?
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；- o6 U' j; O; i' s7 N- z9 u
7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)1 J$ o( e! H b5 v8 o4 Y' _
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
3 [) k, w# v* U/ r5 `/ F+ }% f& `9）成品要求:浸凡立水
+ x4 y, U# O% y+ ~3 ^5 {4 B1 e" F. I) J0 e
（3）变压器参数：
- [! G8 l2 [3 O5 O) \' M
* ]' W. {' `0 X（4）变压器结构图：
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+ g& ?' Q& j3 f* f0 I/ B9 h! E; h# @
3.3、元器件清单：' X: h. F1 c& L3 j' U4 H2 v
' Y6 G& I& C( x$ i$ a4 Q
4、性能测评
1 w/ R, @3 y4 d9 P6 u- J/ y) r+ `
8 |" V) I3 n0 [4 G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。' X! @$ h+ u# R: D; h: a4 P( i& \! r
# | G! Q' j- a% s/ {
4.1、输入特性：" U: K* z) M" N0 q/ u4 V) V+ {3 x) J
7 {( ?( l* e/ f2 s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。
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- D* U4 E. b5 B" X+ T/ c+ Y表1 、无负载待机功耗(无假负载):
e0 x ]/ O2 {9 @
; i( ^- X- L/ m$ V" h7 v表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
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表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:6 x# m7 y! n6 c+ H2 {
; H* T+ B; Y1 C! k: F; T! k9 n表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:( I& L) a% d" V+ f/ L
! S* p2 t- @! k4.2、输出特性：
5 `, b# L$ k9 i4 g# m/ Y$ ~
8 b: x6 W. }' P3 n z( y注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
3 t9 t# s, A: ] j$ |, z5 H0 v- ^5 B6 t+ w% v
4.1.2 线性调整率和负载调整率：
+ v4 d4 S1 Y; b% {- J
# g- p% @5 F1 ^+ e表4 线性调整率和负载调整率:# W3 V; e. x* Q2 q1 v$ E
2 `; k: i1 q+ @- O9 o" Y( p5 i
4.2.2、输出电压纹波：- Y4 o5 {& G8 a& C B; c7 Y, U# b
; a: a7 E% Q$ h" K. I( s注：纹波及噪音在24AWG/1.5M 线端测得，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。) g. b i1 L4 C2 V' z
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表5 电压纹波测试9 M! d) h7 l. }+ ]' m% S( u8 j
3 m( @! d% t7 k& K4 K |. C纹波噪声波形图：
5 }) m/ D- u1 [- _5 O
1 ]8 u; P1 D4 i4 e+ W6 W0 _Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load & v2 C; t6 J9 A q7 s6 o
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load ) B; x) V8 _6 H/ p
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 9 H9 H, ~3 k( w- ]
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load , r) u/ Z! P* q! m7 I( C
4.3、保护功能：
7 \! g( r: k, J
8 i4 f3 R) j1 R以下涉及过流保护、短路保护的测试。+ Z" G9 U) j& k; ^4 W6 N
3 Z" M7 X) P, f, L; G1 Z: U
4.3.1 过流保护：# [* O" B' j2 B
7 B0 C+ [8 ~' M1 \. s) s4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
' o; S$ @* A1 [9 Q/ e. p3 |! L& Y
5、其它重要波形测试
! g8 u, e: G6 q$ Z3 E5 h# J
- e3 J, B- |7 C! J4 S7 h8 L+ L# [9 UDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
' Z: F8 m! u3 n8 m; QAC90/60Hz，100% Load $ R! K8 q- A9 P( G
AC115/60Hz，100% load , D, z! ^3 H# B* Y, m( M
AC230/50Hz，100% load
4 U- C/ Z. h0 K4 i, WAC264/50Hz，100% load
/ M: _) h: @; R# Q! \$ `: {$ WAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S ; t7 v( c/ P# y K, y" K
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS : V+ E+ u3 d j3 M- \- u/ C
6、EMI 评估测试/ K1 H7 j. t: m0 c5 K' ^: d3 o8 S
7 D% b8 x' Y5 p- u
测试条件：
' M" b/ J, w! V3 f, R, x( x
6 w7 B L9 T# j输入：230VAC 50Hz ；% ~$ J& p' m+ \5 n X( y
输出电流：1A ；
1 P" F6 E" p' m _" D负载类型：电阻；8 @$ I ~: o# F9 w! `3 _8 f
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
& w1 q/ Y. @8 x" _4 m1 U7 s! S! l
, W6 z0 {& b( l' V传导L 线测试PK+AV 6 F* y0 F U8 L0 l% y- c
传导N 线测试PK+AV
( F# H- `! d; N4 T% K辐射测试PK+AV , u8 T7 x& d% B7 A _( H( i
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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