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+ R' X/ Q4 j0 B) k3 s3 h
3 |1 d' o( R; z T+ F
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。
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1、样机介绍
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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。3 \9 k& I) k, g d. A+ c- m+ ]
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* M8 m2 {# {( l( I; x, W* g' VCR5244_12V1A 工程样机示意图
M6 X+ B6 J# v, F% Z6 T8 N5 YCR5244 芯片* V' [) k: _+ z4 x9 @7 a) |1 U
* z% F8 A) ?& b' K
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。 \5 {2 H$ `2 R' i( @: X% H t$ v A
5 a2 |0 @" P- B% z! _/ S# O8 @特性
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● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
1 C" {+ L9 F/ T; j' Z5 n- p● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；) q2 Z4 \1 Z" B1 u) ?
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；; l- x1 v0 u% _, e7 L% {+ w9 ~( O
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；* i! `; K$ }% \4 j4 }& x
● 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”5 A& ]- ^0 h( h! w
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
( t6 @9 m) ?; _ w0 E: {: o4 O● 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
$ M- x! q' d" \) w# Y% n5 r" U7 }- L# H$ d
● 电源适配器2 s2 y; q3 `( C$ }- T8 h9 T7 I, W
" ?& n& u) O/ m● 开放式电源
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c2 g0 w9 _ b; o. b V7 F● 数码相机和摄像机电源
% H0 F! f( W* C) t3 R" P; v/ \
5 N7 O! p2 p5 x4 M0 p- T% Q0 @! I● 电脑和服务器辅助电源
' Z% n5 ~, m4 d, r& S4 f( D8 n% k+ b
● 机顶盒电源
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0 m, n1 n& U2 ]( B● 掌上电脑电源2 _& R f2 s+ u1 Z* Z" D
- S' X. ~0 p% Z" F: } E" {! C
引脚分布, V- O6 t/ z2 R& C2 P( l" P* p- [
6 k$ M( p1 w. s8 w0 n& e4 q: [" P T8 Q z) U; R
引脚描述
( p& ^& B$ E3 H+ s( e: y, z% u( I5 V* @7 v
$ u9 N8 N% m' {; t/ X* ?2 ^4 [典型应用& C( R% D) t' k9 B' t
" j3 k% _' M# I
$ y- P5 f- _; r& V7 c6 y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。1 D. O: P i" A
" B' @2 _) f2 b4 `
2、样机特性
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- H* w: ^+ S% E& p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。7 Q$ @. W# {7 ~, U
+ x9 |' A: F1 e) W& u
2.1、输入特性：; G* |: L7 R: y. h% B8 L
& U) k( d$ i' q* M7 H2 _5 j7 x
2.2、输出特性：
u0 O! j0 x4 j( `2 d2 B7 ] R) g7 c; ~; z5 r# X& `
2.3、整机参数：
. z8 y3 g. c1 J. m4 ?5 V. u3 E5 W% r$ v
2.4、保护功能测试：
0 k; W1 |; h) R/ B2 h: M+ J
. g, q$ P/ l- @4 O" m2.5、工作环境：
! G& e H3 V: _ }
; F0 ?2 k D% f s: L" Y0 \ }2.6、测试仪器
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# H- S# i: m2 u! {0 ~3、样机结构信息
; ?2 U, t3 `; r* u
3 z; n; p1 C1 B* z* E: R8 o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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" t& P! [9 V# o3 [0 ~3.1、电路原理图及PCB 版图：
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5 ?5 X# U9 ~: R$ L, Y5 a（1）原理图：
; F/ A) y8 s9 q: k7 I; K（2）PCB 版图：
8 u$ E, @; |7 _" c7 _7 L8 V* g0 y9 _0 t) s
8 z: u) m. |7 c8 K6 x' X. C n
7 @' J' A: _) G' O7 F( e& q
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3.2、变压器绕制工艺：
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$ H5 ]/ G8 H" H! V1 e1 j" e3 U" C. o（1）电路示意图：1 ~! V+ |* F2 B5 D" ~8 s
0 {# q3 j! b2 g; O: V" n- E( `9 N6 O9 s
（2）规格参数：
+ f3 H O7 ^7 ^5 T' M# K
# J) y, X. w. s3 q' U7 U9 z! I- A. B9 c1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
- F/ x1 V& v- H8 M/ \" S# `! v" ]& X2）材质：TDK PC40 或同等材质；' ^& |% J; B4 f
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
5 ~, i2 ~! ^/ {4）次级: 三层绝缘线
# y `! `( r& y9 S# B; K: X( h5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质) z6 A- z4 B: l, W0 e+ A! m# x# h
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；# c7 I1 S( A4 {9 {
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）)2 D* B+ l; w$ t5 Q, E, y
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
0 k8 O' ?, D# }+ v1 _9）成品要求:浸凡立水
. D9 Q: S% e: r' J! e
# L7 H9 I+ {3 J7 f5 l' q8 n（3）变压器参数：
) e* H- d8 N0 A2 k: M" t1 q$ i( ]. M( b0 {4 [# W, f
（4）变压器结构图： H4 ]! R8 ]9 a
3 G' T9 Y/ Q0 ~, I z& ], n; s: ]
3.3、元器件清单：8 l8 ~/ n+ A1 P) Z8 u S
6 j7 J/ K! h; ?5 e4、性能测评3 l$ }9 x; @; t& \
# y) }1 q% M- M% \5 J1 v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。
3 N2 `( j; H2 y, r; ^& N
. P0 A8 z, B2 f6 A1 D4.1、输入特性：
/ f. m$ [! N/ R- U' v2 W
5 t6 d8 H. w; V8 V+ h& V+ m0 Z9 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。
" ^8 t6 L/ v! ~8 b
7 \" M0 e: @7 \表1 、无负载待机功耗(无假负载):8 D: Z4 D5 U0 K, L( p1 ?3 @, I
, ~8 ]. O- `. c0 ^: `& ^+ |
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性2 E8 c) \& R3 S U6 N( U
, ], n6 |! P. L- v表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
/ U6 v: q+ x1 r9 U! P" |
6 o" b0 d9 ~: h' F表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:: _& C* H' V* s+ r
` z" j( ^$ R e4 L- n
4.2、输出特性：0 R' Z) b" e$ @* V* m9 k! I
+ h0 g/ A. d( ]2 F: W0 x2 K注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；& N7 o2 y, u- D
$ v0 O7 P3 C) A0 u- f0 t
4.1.2 线性调整率和负载调整率：1 @4 A' y) P# ^' C" Z' L' N
E" N' ^5 E: s' }- [: _
表4 线性调整率和负载调整率:
! g& o9 o3 B3 i' o, q9 C4 A6 F5 O" _3 n
4.2.2、输出电压纹波：/ {, s4 d u5 v9 {1 G' g: T
3 Y: v7 D4 u \
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& w, h2 c' f! ~! p8 v# P7 h& F& t k/ R9 U
表5 电压纹波测试
7 f M, L' W4 w( [% \0 G
* J0 O( I1 n& t; X( y纹波噪声波形图：( @0 W3 E- F. r! Z6 x6 c
# q- D- a W4 k0 J0 h' s
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
; v5 k* D3 D# VFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load - `4 G$ E, w3 s/ G6 i- t1 F# ^+ F
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 0 I% [$ _3 X* |2 L: x& ^- v
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
5 ?# Y9 N& u& H" l( _4.3、保护功能：# w6 d( O$ y" H+ D
) A! x9 `: B; ~( A
以下涉及过流保护、短路保护的测试。- K: b; E" L3 _* a, d7 c5 m
) \5 n( O4 S6 H+ J3 o4.3.1 过流保护：- J' o& L# d' V2 j
; F$ W$ R" h3 }. n
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
; c+ ?4 x/ H7 Q- D" z. t: A
5 S( A, `- ^! k* X4 h0 A" ~" i5、其它重要波形测试% E4 ^( g* L4 ^" A
: F+ Y6 A: M# t( G
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：6 g) n6 p/ }# F
AC90/60Hz，100% Load 6 E7 ]- j. P7 g
AC115/60Hz，100% load 9 Q" C6 p, x1 w2 @3 z5 K9 A$ @+ b
AC230/50Hz，100% load
6 L: t3 m& O+ T, h8 XAC264/50Hz，100% load & K' J" y6 z# c
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S $ V7 b% P5 L- E/ a1 ]
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 5 M7 G# Y, c i1 o( @/ P8 g
6、EMI 评估测试
/ J$ u& Z6 g& N# r. \$ N
) O+ ~' O4 F1 C9 g% A& l8 u测试条件：
`4 v0 P5 z: | w T2 d! c
, s3 W, e- W) a# ]输入：230VAC 50Hz ；
3 T& ^, L1 O7 q. b+ E$ i7 ^ [输出电流：1A ；
1 c9 `5 j4 L8 `3 D# y负载类型：电阻；) P3 l+ U! C+ B; M0 W$ q
限值标准参考：EN55013、EN55022B。2 e* x8 a. u2 z6 L
2 h& R2 u# k# {% N% f( R& ?
传导L 线测试PK+AV
2 m5 p3 h7 `1 ]6 |8 F( T- I0 u: [传导N 线测试PK+AV
0 v7 Q' m0 ]* A; P辐射测试PK+AV $ Z1 S3 B" C9 g) Z2 L' q% `
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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