本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 ( P; B2 }4 P1 K. y! j: R0 O1 @
4 c8 ?! D L ?- t1 H4 F/ }! G* C& I文章概述
1 G/ s; k& ~# P) E: a+ h
Q2 L( s5 W( z4 A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。
' g& f- U; T1 @+ M
6 Y6 ]/ k! c# X% |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。
) w1 @. z+ ]: ~" K
/ A6 }" I! R6 o! `1、样机介绍
5 C J& M6 K$ Y6 w0 P* g! p2 G1 y& ^9 }4 ~/ }0 T3 ?
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。* e) W+ Y; D/ Z6 F- g
2 r: D6 `1 y* F! P1 P/ P
/ R' I# h8 C5 p+ dCR5244_12V1A 工程样机示意图
6 U3 G( v1 g1 p8 @" j3 l7 T+ x% ]# I; MCR5244 芯片/ P" i: n4 J2 }# _, I
9 M5 W [% A# @* X$ \ }* fCR5244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。5 o& W. h I8 f" x2 i' e; p9 E: [
7 E; L3 U1 C& u% g( T9 K& A特性& w! s! ?4 p$ H- w7 M
2 Y. P8 {" f+ L4 _● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；5 R8 N# V1 L# f* s
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
0 V# S6 K, G) l● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；2 O- \" g. p' R- M5 M/ b% n. m
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；0 u2 c0 h# {$ H' b$ f6 r$ _0 i+ 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”
6 n3 X# y5 w+ } M# I$ [- h● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
4 \* \: R$ Z6 ?/ ~; ]' J: l& 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。# j0 A5 i8 q- U/ S9 W+ Y, t+ i
C9 z+ J% i l1 m; }基本应用
2 s1 P B2 o" t3 w% A6 g0 l
6 @7 X! e4 k% s● 电源适配器
8 [2 Q/ o9 X( U# l: [
7 O$ @* O; [2 c! v2 F! g9 E9 M● 开放式电源# ^' i/ S: Y4 w* f' J
7 ^% \" G# z9 t/ K. J● 数码相机和摄像机电源
2 o' a+ r |8 o6 a; j; y# G. u3 G" ]5 `& `9 m/ Q
● 电脑和服务器辅助电源5 s) F3 D% g" Y3 y, `& t
! i8 H$ V) }" p; @* F; m
● 机顶盒电源& A. ~+ J( Q2 H% P& k! ~
+ _3 i8 @9 ^6 k- g' S" e: u
● 掌上电脑电源6 r5 f1 g0 m+ D0 t: Z8 H
% {. ]5 U2 `9 T6 o P6 _
引脚分布: l5 t% T& y4 x/ ^
) u6 M9 q5 |4 [. F
' A4 S2 n- L4 S' m) X! e! h引脚描述
* G5 {% n5 R, y. J
5 N7 o2 ^$ t! v6 d8 D* k
% ^, K9 R# P; b+ x! X7 F典型应用: H8 }9 P$ a0 @6 c8 Q6 t/ T
4 `4 d; [- u% l, f8 b" N5 C
. d* S5 c& o1 A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。; m, {1 Q+ x; T( I# f* `. n! ^
: ~2 s, r+ H' D/ A/ j w+ C+ p% r
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* b. y+ [% f4 A9 v, R: |
( U3 l" j4 d: w6 ?# _9 }. ]
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。4 t! q# o8 J/ X6 n
+ T/ Z. I! Y+ ]& Z
2.1、输入特性：
( S; N, E0 X$ ~9 m1 s1 T" o, ]
2.2、输出特性：( J" {% a: }" Q" S
# U0 H, w" h9 H2 [2 y, z, m1 B( `" P
2.3、整机参数：8 m! p2 x$ t. q7 U, T9 }. U l
: G5 V2 p, |* L/ P4 y8 u
2.4、保护功能测试：
9 W$ {, m5 [: n
3 p o$ {( R3 q: c6 d+ Y; l2.5、工作环境：
E. l' o$ L8 T& g; T% Y# r0 i
9 g" q/ U6 I: W* g3 j6 W" ~) P/ ~0 s2.6、测试仪器
& @" K' U: b E+ o
; I; o* m3 B, R6 i3、样机结构信息
) q/ I5 M+ b9 P2 Z) K
) Z1 Y. U6 K+ V- X) q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。3 g0 h# `: H9 ?* P5 D% H
" k+ K+ j4 Q9 N* p0 B, N4 {3.1、电路原理图及PCB 版图：
j+ H/ u4 k7 D* ^
3 T( L& e6 |8 S' x: c（1）原理图：
s% { p$ X7 d' J7 ]. y% U; x（2）PCB 版图：* h( Q! D: D. V# C4 z, i% M" ^
3 v* D( `' P/ d" `+ e. ^3 ]' H1 D( X$ V4 p- k! \' E2 T7 r. R
& j8 V; F5 o4 O7 y+ k* _3 j
% C) L+ ]1 |( B" v' J. [
3.2、变压器绕制工艺：) m0 C; P/ s% g/ [, r
) z3 [ s) X( V2 j' q6 r
（1）电路示意图：0 r% @. o, x, ^' j2 N
( r$ T) B" t1 L7 A9 ^8 X A, p5 r
' e) C, ]. R5 J. U7 u% k) ]（2）规格参数：
( Z" { m+ M- O% T4 v
. t6 m1 @2 u& \% `1 V R' D1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；) _. S( H+ }+ I/ Y
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
$ p4 [; e8 q) t3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
/ k; J0 S1 {; ~0 E4）次级: 三层绝缘线& L& |' G0 X9 o, ?
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质$ o7 ^. ~5 f* F5 C6 n; y5 z
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
. R# c8 U( K# J9 J* {$ ~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）)
. O) B9 f3 B5 J4 k. M8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
" m" o$ i7 ^$ Y- H1 N4 H/ k. T9）成品要求:浸凡立水
$ ?" g$ ?7 r/ F+ i! Z* P0 }
& `. o0 Q7 \ u1 E+ r+ M3 G6 \1 b（3）变压器参数：9 ~ x) h) P; f' I+ r1 I% c3 Z0 G
4 P, n/ {( {9 O（4）变压器结构图：( r/ k: |' V$ I; a
+ k5 q) R6 |6 e& L {$ I$ j5 j
/ I, F# ~, l2 v8 Y# O3.3、元器件清单：& @! v9 e3 a9 b h. \, D
" T- V3 B1 T; X1 }% X4、性能测评
8 x6 ?' ?, l) g; m1 Z) G1 i7 A* q9 |: V8 ~9 o0 O; l c* }+ z) ~$ C% T7 U
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。
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. E. [8 T/ Y6 R; `* ?4.1、输入特性：1 l' [: w; @3 @( d6 y
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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。
4 S3 e$ i6 p2 t" U4 Z2 @# v4 f# H9 J% h, f2 b/ ]" t0 g
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
1 J! S$ I# \$ f% z1 t
2 x0 Z }# i- b0 e: V2 z) K5 A: ?表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
2 m: O( G4 j* b# O5 n) T2 @& v7 X* v( E6 |- c4 j9 M. ]
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
* T+ _; @9 ^; r6 u: g8 ]: f" a9 g
( ]* U% j4 h: j2 V6 r表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:0 I- T9 ?: q* ]% e# Q! x
0 |: g1 n- I" ?5 |2 t4.2、输出特性：
2 Y: c0 X7 F; e7 {2 e/ E, e8 }' W0 U
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；" C3 D% w; ~/ p( K, s
5 [7 ^2 j0 u& s$ e; v
4.1.2 线性调整率和负载调整率：
' z3 c# P2 S9 E' F/ R: o# l
; t5 ?: U, ?! g# ?; y- U( M表4 线性调整率和负载调整率:8 m' W h( D% G' W' Y" f5 d
$ \0 v' ^6 {& H( B
4.2.2、输出电压纹波：2 \' Q* e+ F- B5 p8 l* n
. _2 y' p, q. e9 R
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。
# H' T5 x% U7 ^1 `" Y" ?7 Z" _
% N: y9 n$ G" Z! r6 z+ o表5 电压纹波测试! w) q2 M. R9 L9 |
' x) |. a/ v2 ?$ g7 h# {纹波噪声波形图：
9 {0 y* Z# j9 x! G( [
% B3 } i; I6 F+ K3 d* vFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
! B5 X! D) D- a( S- i+ o! a3 _Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load 8 C9 |6 u9 N' d( s# N
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load % F. R9 D, c+ i8 C6 G, `
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load ) u! c5 B. C& r& |7 _' f; |
4.3、保护功能：
" j' |8 v3 T3 d8 s4 F$ d: i2 g& r. l% z0 W- o9 J s' v
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ A( b7 Y3 e6 h0 Y
/ j- q E" z, b* i& u- A4.3.1 过流保护：
* d, I' W8 Y9 f+ _. I1 P* n3 T; A! {! m! L
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
2 ^8 k2 p, U' d* V: e5 Q+ o! {6 ?9 s9 |5 Q( W: L
5、其它重要波形测试& X; Y5 p4 z( R' C* q. A
; R5 A- w) @% v2 T$ U# gDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：+ i @* m0 O1 Q% u, o+ Q
AC90/60Hz，100% Load
6 L6 k! T2 n J f: j. z* gAC115/60Hz，100% load
7 Q9 L0 v1 c6 J+ O; iAC230/50Hz，100% load
- F( w7 M! L% X9 w# t% k" |AC264/50Hz，100% load z* k6 } ]8 c4 ~9 J5 P
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S 5 K& r' o- {8 I" A6 C9 b4 R
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS , g T4 D- ~' b Y
6、EMI 评估测试8 T7 o3 O5 b: k6 \+ b
% c5 [9 ~- P" L' K3 g+ S测试条件：+ P- P; F7 W, v: r0 P1 ^
8 k' Q e" c' n' S1 [6 l( h9 m! y a
输入：230VAC 50Hz ；* F# Q. R D& ]/ z2 \' I
输出电流：1A ；% v- \2 @5 K6 b5 C& o8 I
负载类型：电阻；4 [8 e: q" C. a" W4 f, D4 A
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
3 [7 Y4 }' c+ i# e$ P
6 G. x; q7 {8 @4 K! D8 e传导L 线测试PK+AV ) o/ w4 n% f. v. S) P* o
传导N 线测试PK+AV
" {0 c2 q; ?& i( I辐射测试PK+AV
/ v; o' [0 ?: R" U |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
提升卡
置顶卡
沉默卡
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显身卡