本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 / |, M4 w, N7 U. a& E
7 n, g) p1 d N9 W" f0 ~: \+ n w文章概述: j$ K& z2 B6 W# {
+ y, p3 G( N: f% \6 h! 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。' A) n2 L' m% R7 K* t/ C5 P. j
$ D$ {; N1 l: F/ c* k( K% X+ k, P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。
8 M6 p; G8 i# X* y2 S q V6 J" L {* E4 a, w" A9 ^
1、样机介绍* C& D* U" D" X9 `3 H. w
7 e, _0 K1 U9 W
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。
: V2 w \: q% i5 j' `/ n0 k `+ h. q& X; L8 Z+ v
0 l+ E6 @0 {; j4 m0 O8 z& sCR5244_12V1A 工程样机示意图
* W, C# `4 ?7 VCR5244 芯片
1 h) g/ E% p" J% [1 C3 a
" N3 C( G- q. r$ j( G6 t. M5 C8 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。% r! h6 p! \7 t) e9 o6 S- D, U
- g) B0 `- X. }, f/ K' F8 C, @6 _特性) `; K0 w& a; D* m, t
5 x) p4 l' r T5 w- G
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；. Y- K5 {9 d0 `- k7 ~! l' A* `
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
* @- I; `. B+ R* p0 F" I3 B/ [% s● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
' C# L$ n- B1 j- t/ m2 d( K● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
# d/ Y) a: g' P0 v' M● 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”% I' }" d+ d. Y' U8 x
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；9 w* L. |" D+ A- J1 I
● 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。
+ F0 L+ F `) q7 a3 u& @
# l: @% {: ~" b3 x( f0 O基本应用0 y% x$ F7 H. |# d
l* m; z, M5 `& c0 m }5 x
● 电源适配器7 [3 L5 D" O6 ~% A/ ?; S( w0 p- b
8 U) d# f4 m8 o4 M3 J9 _
● 开放式电源/ h: B1 E6 }2 y
: c( v, E3 m$ i! u0 c● 数码相机和摄像机电源
( X) U k! ^) |; z) A# \0 p
4 s' [, E( c _8 ]7 u6 R& R. O● 电脑和服务器辅助电源5 a: Z F+ f; T6 d2 N- `6 n
1 M% f. i! D4 t" ?* v2 K0 S● 机顶盒电源
6 z4 u5 |* q' }! U
/ E: i, G9 e8 W/ l- T● 掌上电脑电源/ u8 t7 @, V' v; x
$ f% j* v! [1 t# S0 Z5 ^$ ~
引脚分布
3 a3 j/ s) W" U6 _+ ^/ x, G$ p
, F; \( {6 _# ]+ y7 s8 H" s, h9 _; |. C* b) G" k; v7 K4 u( i
引脚描述( ]9 {3 J$ q: O( K3 y$ w) A& t0 ~
( v. M) |) U, Z( E- i. z) u
! k7 _8 w1 f; ^8 p% y" Y9 x典型应用
/ n6 N3 v0 p* h% S* |9 {
% {3 U' J/ Z" A. v
) m0 C {% y- X P6 F9 B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。/ Z: L' i$ P/ p8 T* V, K
1 A" x+ I7 f M4 P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。7 d5 @! ?8 l' D6 h
# a* r$ q2 \% [# g
2、样机特性
( c6 ]: R6 }, J6 g. m1 A
G# Y* C; `; V7 m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。
, m5 ^1 d6 i$ t' B6 H) R9 T' Y. Z. ~8 ~% c* \9 g
2.1、输入特性：! L8 J U+ `( y/ d. \! Q4 y( n. c
. ?7 E# Q8 v8 j- Q
2.2、输出特性：7 \5 I8 d$ r& y! F
- P9 ?, U# P, X0 n2 J! s
2.3、整机参数：
- k2 T7 R5 g9 V0 G" C5 {$ r* B
2.4、保护功能测试：8 l0 g8 Z/ t ?* X" r% J" X
% s% L% N$ ~6 X/ R
2.5、工作环境：3 B+ v8 X' B! T* m/ b
4 @1 a( k% [. l; Q8 _9 F9 z2.6、测试仪器0 Y6 n3 w' q4 p- f6 W
# D" y# ^# \" ]' I' b, a
3、样机结构信息
- f$ {" q# z7 _, X" x5 T& n& H
1 {$ v& ]& e$ R, H. }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; r* ^! Y) {
. f1 ^4 [ a8 p9 ^& `% Y
3.1、电路原理图及PCB 版图：
, a d/ J2 \6 O q" `( W8 J: R$ @4 j5 l
（1）原理图：' z5 M( o i6 O8 h
（2）PCB 版图：/ X# [( N9 n4 r- B) u, G
. t( H; ?* t2 ~' ^9 _9 e/ x' V/ \
5 s& B0 G4 q+ ^; x- o. w' ^2 N# ]/ U. H4 W4 U/ j
0 R0 F; G5 H. w+ M! o4 i3.2、变压器绕制工艺：
0 F3 }6 H# m+ K
5 f# C& E/ |: c（1）电路示意图：
9 q% z0 ]. T0 ?( L6 \3 z) w. f! G4 _8 [: j1 r8 Q
; o+ {8 s G6 E) S6 E0 x- v: t
（2）规格参数：" S3 x W! @4 o5 w4 ^( [6 ~9 h
% [2 l- G6 V9 R3 f+ e4 [1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
" x& z, E$ c8 k F3 U0 x2）材质：TDK PC40 或同等材质；7 h1 m( }) ]# w9 R0 Q! e) q! }
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
5 P0 g0 e4 Y# L% L- {, \* m4）次级: 三层绝缘线
# H- f6 n$ c9 `9 y0 Y3 r2 a5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质# q9 q ~; J" ^/ c* L
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；! |; Z5 z- n# `7 o& i; 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）)0 S, y5 u7 k5 p) U" }* e7 C( X! k
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9 G3 D5 s; `2 i ^7 d2 K1 d2 }9）成品要求:浸凡立水
: @; d: s* ^, B: y# O7 ~ m: U9 Q3 \
; s# Y. v* A; ?（3）变压器参数：" V3 G& {* z. Y% [3 i
/ p" p# R! d( Z' F
（4）变压器结构图：
/ d5 g1 V% H" X. O( k! K6 _8 }5 c
6 e' f8 A- Y' l: K ]0 ?6 Y# J- o) l( b
3.3、元器件清单：
0 h& d% _: ~5 A! I; y6 }: d& I6 @/ t! z4 {% I; i( ~/ @
4、性能测评
$ S' N$ r3 x% x7 S) i( Y' I5 W. P% q/ F8 U3 c D: m
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。
6 w l1 r8 b$ L, C! S( A; j1 C; k
: `1 s0 E, A! @% E: Q. `# X4.1、输入特性：
' o1 ^0 Q, d3 w1 T( b+ u* x% n$ B
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):- j8 \9 D/ w" q7 h& k* f
! g# L& F7 a( b6 G/ c' u
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性4 ~2 p6 G6 _& U3 l
& B3 J- a5 e5 @, V( k( ^4 A2 X表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:- H) r0 Q/ B! ~* K C$ N3 L: p3 r
; Z# C$ ~8 G- p# S# R+ b* }表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:3 {+ s8 W9 h# \5 t
3 V/ a; ?- u8 u- }, y9 i4.2、输出特性：+ V, \9 J; d" l6 d/ Y
; P+ g# c4 l. T+ j5 F注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；( i* B) v. _* T: B0 v" P" @: b2 M( c
# y, R0 L$ e, o% c' } F7 H1 j4.1.2 线性调整率和负载调整率：
9 A0 l5 ~/ d* v
7 Z% X4 X( \8 \& Z p0 L# |# K4 `表4 线性调整率和负载调整率:
( u4 d, i/ _* o! T7 G8 N
. w; ]- M/ x, \7 T8 J C4.2.2、输出电压纹波：
6 ]1 o$ y, Z9 @* y+ }' ^/ F. a7 G( R2 M( K
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。
8 l- l2 A: H9 Z, k# S* L
# _% F$ T# F! X r表5 电压纹波测试
. K) u3 O0 [- D( M+ m7 A
" L9 D- O& F3 \7 I6 ~纹波噪声波形图：
( N. u8 J! e% p7 {
W, n: Y$ G/ F& H1 DFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
9 F# L3 S( @4 }1 G# y w/ Q! EFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load % N7 M& v: b3 q: R# |
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load " p3 A6 R& t; Z* x f+ Z. Z/ N
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
5 K0 i' O" F% [0 M6 z' |4.3、保护功能：+ Y' R: P' C2 Z1 |4 a
# S6 i T% S7 n5 d" k/ g以下涉及过流保护、短路保护的测试。- `) j: K# f2 r9 r0 `1 T
& U5 e' ~2 Z* v) Y0 N
4.3.1 过流保护：
% K: k8 p2 G0 P% x0 \& p
* d! k, Q) D: i' R( G5 o4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
; H! ~, V& k c9 h% O, P3 W t/ |
; `: @+ i$ o* J, ^. p0 ?5、其它重要波形测试3 B# N% d9 u( `1 U& ~) x
; W: E1 r7 K: x$ T5 Y3 d& LDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：% X: M( ^4 }' W& ?8 F# `, O; X
AC90/60Hz，100% Load
4 W9 a8 O0 D" ~- {4 RAC115/60Hz，100% load
" z* O4 @$ U& GAC230/50Hz，100% load % H( V! i- t: r& q4 a2 J1 v( K
AC264/50Hz，100% load
. L8 O: j1 B) O4 }9 c4 @" hAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S 7 G4 K8 R. T h( t1 @. D
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
- b: |3 P6 E# f Q6、EMI 评估测试
% s# A- P" \, M: z+ u6 N
7 G! P5 O; n1 x测试条件：
7 G! d& H. h X/ }4 S4 Y0 V
3 S% C8 X2 \0 ?* y: i% q输入：230VAC 50Hz ；
( _5 ?9 |2 P+ _; M( u( X输出电流：1A ；
* T' V2 ^$ n. n' ]* u1 G负载类型：电阻；
" I2 ^& t' n( n9 {% H/ r2 D限值标准参考：EN55013、EN55022B。
6 x4 I, x: d: R( ~+ x4 C, h7 S" N# m9 U9 o$ y y5 }$ l- n
传导L 线测试PK+AV , }( a5 C& {3 j4 b% M- R
传导N 线测试PK+AV $ a8 Y: Q2 ?; b% {
辐射测试PK+AV : _* w2 t" E$ S6 ~6 U/ m
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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