本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 8 K6 ~% [4 O3 Z
$ @9 l$ o2 I) i
文章概述( k% w; U5 H* B- C2 O
/ s7 e. x3 h) h% K* Z) p4 e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/ {- w8 r% W- M% p& T ^& K+ \ i" h( U! N6 o
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。5 W/ j; L1 d7 ?$ }
% U* `& Z- ~; Z' S6 E5 I
1、样机介绍
. `- d$ b7 Q) g1 O9 \' F# I9 e1 X' j6 w: _# T# O2 H
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。1 p' k7 M/ A. E- P
7 @- k; x' f# g: {( V/ a7 z" S. g2 ]
+ Q3 g ~1 Z- b- J
CR5244_12V1A 工程样机示意图
/ A' \# |( y M4 g2 _8 ?, n+ |CR5244 芯片
, d9 P& G C8 q8 c8 ~
1 m4 X& _! n* Z, I- Q3 vCR5244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 T7 c5 R, G R! J) y
7 f h1 k' X2 i* \特性
6 H4 t2 u) A) _8 L9 D$ v: e9 j3 c, |1 k* T& B
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
) k9 L2 `( {+ o/ g+ Q) j% k! ~! ]● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
, M0 ^6 a0 S/ Z H. ~● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；, e- v; Q% ?: H/ i1 }# B+ K' ]# J
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
. X7 L+ O" k8 s8 `6 h● 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”
/ t, s v: s2 _$ |6 s% M● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；( Q% G6 C: j, k K
● 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。
7 ?' h" s9 _! y% l) M2 z: d4 R& h$ D5 K0 E: `5 m" Q1 K
基本应用, Y: y% i* q1 M- c7 a8 m
7 p) X! {8 ~! ]! ?' I! A
● 电源适配器+ z- j. z0 R' l1 d. B' g
# Q2 n& V/ E% k$ k6 J4 ?. q. [4 n● 开放式电源
$ u1 w5 T: k% g C1 {" W0 F5 F- U2 D
● 数码相机和摄像机电源
1 d# X6 X* U7 H- e7 Q) q+ Q }& @+ J) x
$ s# x# D) y4 D+ O+ A% o● 电脑和服务器辅助电源; z/ U( E$ ^; G2 J. z) g
/ ~6 F* X2 k7 l- F● 机顶盒电源# F) |- O e) g5 q
/ N6 t" u4 S; N- O8 w6 a& g( u* X& z● 掌上电脑电源
5 V2 `9 N& C' p% P% Y# T3 ?" I7 O+ f9 `# K! P
引脚分布; l" m1 {+ L/ b4 P
$ z6 F4 J7 v7 u9 k8 Z2 p$ V/ O
. z: n9 P9 m9 k1 o" |$ i& s引脚描述
7 ~( p4 E' H8 p K2 v
: z! Z; ~5 O$ {, @1 y- ?: O7 z }4 Y, z
典型应用1 m' e# H0 h0 v
, |3 S( A6 S$ M7 ?, E6 l1 F$ V4 W- P O" \2 i$ h
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。
2 E" i6 M; b& t; y7 B8 \
3 b! H( H9 G1 s3 O: k- H F3 s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。# ]/ M5 N6 X2 e4 P# @. M. M
~ g! v" C& |9 o
2、样机特性
- O, w/ t( X$ T) d4 [0 F, X; p- A N; F
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 n- `# a3 j( e1 @4 r
* D8 P% m! L& x$ t$ ]: u: U2.1、输入特性：
: B& T9 e' o: }8 \5 P8 N; ^: C0 y: y# q0 R4 P
2.2、输出特性：
( Y& `+ R5 S/ R0 G2 b9 ~( H+ C8 h. a3 D
2.3、整机参数：
' R3 I9 j9 w) P8 F" K# E8 [3 w6 p2 n5 I E
2.4、保护功能测试：
$ v1 k: Q \( B) g1 p9 w9 G: e! F
2 P) `; N* k/ F4 B2.5、工作环境：
& [4 ^6 B2 Y) A% d: P: Q% F- G7 E S2 [, T! t
2.6、测试仪器) O4 ^) e7 n5 U. H
# }# ~& {( h/ J$ ]( M
3、样机结构信息( a1 y6 Y @* I! @) G; E
; X3 a# I. T2 ~0 k
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。- o5 V, o$ X/ _- ^, `: H) _1 h
9 U$ p! h9 ?3 t& R" c3.1、电路原理图及PCB 版图：& N: o% i" U+ V! f+ B
5 n$ l, E% ^# J h, g/ S: s G
（1）原理图：% o, {: C3 n& J+ ~6 O- v
（2）PCB 版图：
. J/ T8 h9 s; Z4 G7 r8 e! ^5 A- z/ B" O. i% P9 T& N' d
' J2 e8 h2 c: K* d7 k0 e( u7 g
3 \0 h/ u% s( v! j5 S
7 p' @ c# V+ R+ N3.2、变压器绕制工艺：9 t& k5 G5 H3 n0 C( \5 p/ B0 i* R
$ u; N9 c: G( ~9 Q# ]$ z0 k（1）电路示意图：
+ L! b% d) w7 `8 q- V; n
$ t: F! H, n6 @1 ]) @ O% n
9 s/ p7 y! V) T6 v（2）规格参数：
- b; M$ k6 B3 J' s! o* G5 G% w4 D
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
0 }( u d5 M, A2 W( l3 I5 B0 e$ Q% E2）材质：TDK PC40 或同等材质；
9 ^5 r' N. L* h3 j/ N3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线6 r @1 Y% Q- C" g7 E2 I
4）次级: 三层绝缘线
) j, M* L8 g% X5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质; i" e7 T H' X; Q# H3 t. g' n3 i
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
3 Z5 |8 [+ L( ~8 c# `( K; J7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)' P1 j) g' f" T" P6 ^5 N
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
, ~- q3 c1 M5 i% k% ^9 J9）成品要求:浸凡立水
4 w2 u( H8 u: ?/ }# s6 |# c/ `5 ^' j& @) O' _6 V
（3）变压器参数：5 s4 B( C8 H: V) Z/ h) _
9 F+ }3 Q9 b+ T& \3 ^0 s. H（4）变压器结构图：" v. G* S* B# z
, l$ c1 {" E% S# t0 q0 ~) h
% i, @2 ?* n: e3.3、元器件清单：
' U$ g2 k/ ~. j* n8 v$ U3 `* y0 I( [) J5 A
4、性能测评
, E1 u) z* N5 h( ]
, l+ l: K& g- |9 ?4 l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 j5 U: v! Y
" E0 M2 t6 F( x' E% j' t4.1、输入特性：9 Z7 t4 i' o6 k/ |# s
1 f3 J; {- b5 P! M6 k
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。 T" {5 v8 @9 _* k; g0 G( i
$ k- p% F! U8 x) Z0 V表1 、无负载待机功耗(无假负载):
- k1 V4 p1 E. c8 D
4 ~6 m& c9 K# U3 J表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性, i2 x7 n8 M6 `
5 M3 v* [+ w8 N( i, O9 g" ?表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:' S, N3 J" S2 a: q1 P
" Q& S# S# |! ?4 U! j$ z
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
( S1 d# a5 v$ N4 h p. v
- K9 c3 g7 i% r4.2、输出特性：6 p+ q5 j7 _. A0 [' _
- ~7 H* i/ S# a4 _
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；1 a3 n$ N# J/ `, W' E
1 }2 y" f0 X5 C* Q* I* x
4.1.2 线性调整率和负载调整率：! q+ g9 K$ p) K" F* D
1 C" Q i% {/ h& X' i表4 线性调整率和负载调整率:
/ C. ]) H6 I( v/ {! o3 Y, `# q& y$ ~* v9 u" L, y9 j
4.2.2、输出电压纹波：! L' G( C2 `) Z
/ b+ p D4 \% Z- e" 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。/ Q) E. ?0 h6 \1 T$ Y& ?
' m7 o! F! N& G; ^1 j" P表5 电压纹波测试
H2 o: w" V R- U. E; k( ~5 I r6 e- b* W) v
纹波噪声波形图：5 B) |" d4 r/ H+ [" h
f3 [% Q# }6 ~, UFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load " W; o9 C9 A: ^" @
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load ( X9 m* @# }$ ^* Y6 o/ x; L
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
0 S, A# w3 k; F/ rFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load $ l" ], h! O9 a$ K8 f; `
4.3、保护功能：
: B" k& |' g3 d n4 Z8 M/ M9 h/ T5 G: q! h* I
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
$ G- V1 D' M! x4 y; @5 a* D9 p. \( F) ~9 k
4.3.1 过流保护：
0 }" ~/ v: B: _# ]# U2 n D8 N. z3 }- |
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A' d. D4 b) E! p1 j
/ J/ ^" R- j. u) d( a. V" @5、其它重要波形测试1 j- P! p" k( a- q" ^2 _
* v% t# f. R' Z0 _ ~* V" Z+ TDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
% b( W! Q* L; T) }! s9 P+ }9 V; qAC90/60Hz，100% Load
3 i- t# u" C7 p# I1 Y8 [) }AC115/60Hz，100% load : x5 r1 c' L5 Q5 d
AC230/50Hz，100% load " o& u Q3 P" j1 d: e; C
AC264/50Hz，100% load
' ~" f: z+ o, a' A, r* G [6 KAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
, A- [$ x# `3 n# }0 ~% C7 fAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 7 T9 U( o( _( f1 n9 b/ p
6、EMI 评估测试8 m4 W ~/ Q6 @ G8 R
) `1 y8 [6 l# y+ p2 u3 g6 a
测试条件：5 Y+ c' L4 K g; M- l) K
* D! `$ S5 e2 a8 X/ {
输入：230VAC 50Hz ；- Y8 i8 v4 A# d- x* R Z
输出电流：1A ；& V8 ] N+ }3 F4 J: C. P
负载类型：电阻；" @! g# k0 N1 K8 I; J$ ]+ T
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
9 k: @% G6 D9 Z3 x
1 f# l) t( T$ L1 i传导L 线测试PK+AV
4 P& i0 O! o2 `& h. W传导N 线测试PK+AV 9 {" [2 p$ K& T, p( e/ y+ X6 _; r
辐射测试PK+AV
; h0 X& Y8 p0 R+ R) H F/ \" Y |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡