本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 7 T; S9 V k: _
: I+ o! ]5 f6 G3 q8 C4 k3 B文章概述
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: o/ V8 `4 d* w( B) m' S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。
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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。% }9 k: y& a9 n
% @2 J) m& j3 O% J
1、样机介绍
0 R% l: `' s! D8 O' R, O; ]6 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12W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5244。6 a# `* |4 Y! D; a6 k4 F
4 Z- P' m3 v# L
/ m Z: ~$ ?! S* T& H% R& y8 HCR5244_12V1A 工程样机示意图 ) f6 `' _ V6 ]& u& y6 c7 u# B
CR5244 芯片- a7 d: I" I8 n: F8 P
& A5 m1 d+ K U- |, _
CR5244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。
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6 c, k) a2 W, d, V. y3 m. G1 @特性! f0 O/ D+ s3 }8 k
1 G, v) Y* U! O3 s# H1 ?- {● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
8 A* {, `6 F) f, ]" T% k● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；) W. Y3 Z9 r/ a) u
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；$ e# ~ Z0 p$ I- m0 G; d
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；) E; H5 M- Q! C
● 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”
* F% `6 B0 L# `! {! v5 `● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；0 Z7 ]- }$ z, W4 |$ s
● 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。
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基本应用
( P4 S% A2 x7 z* T- c0 k' p' R( S$ g1 u3 Q7 O1 W# T
● 电源适配器' D. S9 D8 {$ v( H% H* U& J- ?
$ R o+ B0 a% D8 X' |
● 开放式电源
0 ]! Y6 j3 t' j" m( f
6 E# F1 ~! Y) e* A E● 数码相机和摄像机电源
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● 电脑和服务器辅助电源1 J' {$ ^/ e+ N% \3 T1 l
- I( F5 s, l$ O" O1 N
● 机顶盒电源% n5 T3 O* Z* M c
# _4 `+ i; A; p9 t) o0 v. m● 掌上电脑电源
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4 U( p" t0 w9 @ c' p引脚分布
' U Z7 E* W& h! H. _8 P# m3 R4 p
% z) |7 U# W K) O1 ` u" b5 l引脚描述
1 ~, q; d& F& y& R6 C/ m" p
- r( I/ e0 U, ~/ ~1 I" k+ |( U
5 ^: H% {9 v' ^5 q' C( F典型应用* G- A& _" j$ _1 f" `& h6 a
5 O" e1 h; E; q' |
( R9 g% E7 I- ]& R0 i/ `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。' U0 u- F* y) v3 m
, n, S# \! n8 b8 ^& m; x* M' B0 i( O( I
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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* }* B& w- t5 b- _ o* L2、样机特性+ X. G3 R# |2 X" v
. i" r9 c3 v# { |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。+ q* F/ P2 V1 j: t# Q9 }2 ~2 |) x9 Q' {
, c0 p. g; t8 p' u! E$ v+ ^2.1、输入特性：
" H& J# e3 ^4 C9 e+ ]1 [8 U9 r2 {: H- o5 y1 J
2.2、输出特性：
) B( y# u3 [' p$ z1 u
% X9 \$ n) Z) K' G2.3、整机参数：$ u! R5 C, [$ Q$ g/ E2 Z: g
3 c) D( |3 [/ j! j
2.4、保护功能测试：
( r# i* t1 J) @# h& Z7 U* n! Y
" E% n- S/ }, K1 a. \9 @2.5、工作环境：) ?9 \8 N" N7 H: k
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2.6、测试仪器
% t) q5 D- `, i4 W% }0 U; b' c- u2 L% w4 R
3、样机结构信息% p: E6 i0 Y3 Z0 X6 z
' `) ~. R$ d( Q: L0 ]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。 A6 j6 I Z- z9 W: Q
# J, d ?- z6 f# V4 F7 T( Z" w3.1、电路原理图及PCB 版图：" H9 O( x6 E6 @
$ ~- n' s# H+ r) }, I( Y+ }/ i/ s
（1）原理图：- m: Z6 @! J" x3 `% c! C
（2）PCB 版图：
# A& g T$ P g, l
* K1 |! }! c4 e7 x! `" W
7 N P" Z( S, x* x. _! _% ]: b, e; Z: C4 j( h( ~
1 z* k/ n! w# z" _" n; ?' K
3.2、变压器绕制工艺：
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（1）电路示意图：% b4 C- v1 w3 S. Y' [+ o
" Q$ N1 a- T8 E5 P& Y
! |( A6 p' m5 o* f
（2）规格参数：
- R1 ]' s- s0 t, @" ]6 {; {9 ~! P: g/ J& D- s
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
2 t% U2 n( p: l2）材质：TDK PC40 或同等材质；. a- a! H: j7 \/ f& S: w
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线 r5 `3 J5 \( w% x% c
4）次级: 三层绝缘线
% ^1 u. [2 S `* j7 j5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质8 N4 M6 H. m# M8 V( @
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
9 W& ]) s" Q/ G7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
- T. L+ c/ W6 G5 F/ Y# v% y8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
; H6 g, V" a( V( l" T8 t. ?' q9）成品要求:浸凡立水
0 ~: I& i! [8 Z& Y/ Q5 ? b
$ i' L h* O3 W. ]& j2 k* t3 u& p（3）变压器参数：+ q* L( }6 C$ s5 @) C% l! M
* N, ~6 @- |' W( ?, u( c
（4）变压器结构图：# H& @4 X) H9 G2 K
9 N; y* W; P0 {8 Z) m
& d$ g) E8 W, m$ }: n8 h. d- d b3.3、元器件清单：+ d* D$ I6 g7 g: F' A; X2 ^
; L) D+ r8 C4 d2 Y2 C: f0 O4 d
4、性能测评
2 f7 O2 k) k' G+ U
2 p8 n | X* z4 M4 H+ i) |) i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。5 r' P, w6 C( p" R l0 q" U7 q* z6 ]! `1 @
8 [+ T2 B, @3 J6 _. a! c! Y8 q
4.1、输入特性：6 R F1 q/ Q5 w) [. w9 V
" \. k2 `! g" J* A
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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表1 、无负载待机功耗(无假负载):! b4 Y0 o0 X3 F; G4 H7 O
' Q* Q6 V- e: I/ j表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
. l) P4 v/ }; r1 G" H6 _6 J
" m0 d9 q/ ?& ?: }表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
2 A' X6 @* p' d) E- K+ I* }7 y/ g$ V6 b4 o
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
( P; O; h. a& R3 h7 J( m6 b1 |% j; h! c
4.2、输出特性：3 g. C% n' j" l4 n
& j" }( Z* ^4 T" H. _8 r注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；9 Q8 O! D0 F4 V d. L
! l' ~: k8 Q' d0 i% O* o4.1.2 线性调整率和负载调整率：9 d7 i$ b9 b# |" r
. s9 x V- L, Y8 M/ X9 Q9 N
表4 线性调整率和负载调整率:3 ~9 W/ ~& m3 w
' D. z* x" K( y0 }9 @ x4.2.2、输出电压纹波：/ C5 u0 z5 x. @) p
& u% P4 J4 G0 M8 @
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。- z$ ~7 g8 Y9 p0 ~# @: J
7 a) u6 T" u/ Z! i: [. X5 P表5 电压纹波测试
, t; T' Y6 n: [0 k6 I1 c4 w
8 U* c- Z! H2 z9 a3 U纹波噪声波形图：
# R: j7 `& R( U! F& C& i, r0 ~. T) }
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ( `* x( K$ D+ w) J
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
% O4 T7 _4 H% l! n9 `Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load ) P5 U9 k( l4 H8 f" J& ~0 D( M. q% v
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load " t# t, T' R) t1 f8 G7 ?
4.3、保护功能：, k' W# ? o1 j
, s. n/ d( z- t! y# i/ C( @6 F
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ Q3 h2 f* d. A" D+ K" K
9 f; |( j% Q0 f m! i4.3.1 过流保护：
/ [9 V. |; z: D8 f! Y- V! ]
* J* J2 K- G& e, q. k+ ^4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
. o9 \$ X* a& N7 @4 ?
# y, B/ \4 Q, d& A( w3 I5、其它重要波形测试
; X9 Z f$ c4 i* ~( ~. K$ l& p: T9 |( S
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
5 j n0 Y+ e6 W* v- R4 kAC90/60Hz，100% Load ( D" ?2 r) l2 ?4 D
AC115/60Hz，100% load . X0 b' j9 W. [& @8 D* h
AC230/50Hz，100% load
. s1 P- [0 ]! o4 T2 [5 m2 y0 dAC264/50Hz，100% load 4 t3 e1 C' H. N
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S + G7 Y0 n1 z0 t+ h" {3 ^' D8 t
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ; V1 B1 |( _2 S e; U
6、EMI 评估测试* ~( r/ e9 {: ~. [. O
+ J6 M4 g. V* x+ ^8 H# ^: D+ b测试条件：
# U+ h/ [1 S/ r5 W$ f" v3 q; e0 m( {0 y: M
输入：230VAC 50Hz ；0 Q/ k- e7 |+ M
输出电流：1A ；( ]/ Q& a* u4 | v5 l ]/ w) T- |: |
负载类型：电阻；, t" C' \7 O% F% {7 B1 ]: n
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
( y+ c8 a1 ~$ s" e. K2 K1 @9 g; X0 f4 t4 q j9 D
传导L 线测试PK+AV ( T' @3 c2 j; ?& {
传导N 线测试PK+AV
, a+ E' _) \) A1 J7 }' J辐射测试PK+AV
% k' I& s! a) H) z; k |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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沉默卡
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变色卡
显身卡