本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 6 u- r. ?/ }5 t7 ~1 h9 l. ?
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文章概述
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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。9 _* @5 R% {% V. O% Z# R7 W
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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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, F: T) `% M" U. i1 |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。7 \/ {7 a; K9 [" A4 l8 ~3 g
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" r# E4 g* x4 M9 Z! w4 x8 I T1 \/ r
CR5244_12V1A 工程样机示意图
3 I- n' J& w( ?8 }$ n+ `CR5244 芯片
3 L! Y& ~7 C$ _* d: N" B
6 e8 N9 t: w3 P1 a2 L& b' A! A 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。
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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；* v* o& F0 E2 Z6 l; Q- o% [
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；1 ?0 q* ], W6 f' n1 X& U: L- l
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；$ G! `4 |1 u7 a" w/ F
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；" O2 y- _+ E: q$ w F
● 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”
! ?: U1 {4 g1 p" |) q9 h. \& Y' o● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
7 x6 x4 A$ k# \, B* ?1 M$ ^$ e● 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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# n* D. {1 ]+ K& Z$ i9 ~) a- P. F基本应用
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● 电源适配器
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● 开放式电源
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● 数码相机和摄像机电源
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+ h* g; z2 g; U D+ g2 K, N● 电脑和服务器辅助电源
3 X( c' S0 A/ r2 X8 E1 s5 F
4 [' P# S' V7 p, _2 j% a● 机顶盒电源
6 ~# r6 J( J! W& k9 g
( M6 p) d' z+ _1 m9 s; T● 掌上电脑电源
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引脚分布" {& d& c' I4 ]" Z; L9 b& q
7 N8 d+ x A2 Z" A0 c
. m) ~* a- ^; U3 z9 g" p' V" E/ \' i
引脚描述( ], p3 x9 h: o, a+ Q# w# c
2 R: `9 p8 Q) R" q* V5 x2 H
' q) W$ W: s* j( J" Y9 r
典型应用
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4 l4 H. V) M5 y% A' ^0 x
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。& C5 v" I; v9 Y1 m+ |, k
2 x. }& V; @: g5 j
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
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" q, ?, n6 q1 z; C! _- n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。, N% O- z; S- K( v: a
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2.1、输入特性：
* Y1 l0 ~5 ]* j% {5 z+ k0 y. V/ t* ]! O- X" ]# K
2.2、输出特性：5 a& _3 F9 ^ L! P
2 K4 X7 c7 Q% w% W
2.3、整机参数：
e3 _% V% {$ i& U! h+ \" L1 k. [ R
2.4、保护功能测试：
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" ]+ Q! H4 }$ e U" X( R# q2.5、工作环境：
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7 c i# l4 c4 e! }+ \0 q! d2.6、测试仪器
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2 M7 h2 b" D% I2 X; ~3、样机结构信息
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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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% ?" F! E! K0 I$ r4 n5 ]) Y* ^+ z/ ^3.1、电路原理图及PCB 版图：$ k8 x7 K- }- C
& y$ p* K9 s E" Q6 C: k6 Z) |（1）原理图：7 i, Y: z& j2 Q
（2）PCB 版图：+ K: O- A" @* G; N+ r. z
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3.2、变压器绕制工艺：! H3 u0 y0 _, \/ U. P0 \6 J, E
, v: ~2 k) W8 O* b3 E6 {/ M" f（1）电路示意图：* j0 T+ ] o* G
9 }7 B1 l- i; k6 \* Q; p7 m& @2 U* j% g" H4 q+ f* [
（2）规格参数：/ Q3 r8 h L! }0 f9 R, a5 U4 z# v7 z
9 e+ j2 s5 T* X7 n0 k1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；0 ]( w& ~6 @, `& u$ _+ ?# E& G
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! U y1 z1 h8 r! _3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
) u/ ^1 T: Z$ x D( H A0 o4）次级: 三层绝缘线
7 q( t S8 W4 y5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
1 d5 A8 a) Q( s: L! w7 [0 @( b: |6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
4 ~/ t# \9 `5 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）)* [1 L6 K8 k4 U! O4 L. `$ Z
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min4 D: C: N/ M2 X3 T
9）成品要求:浸凡立水2 k8 ~ [4 N8 x0 J
3 z$ I4 u/ S# z) {& D& H
（3）变压器参数：
" O. u* E4 C) @3 {) H
# }/ @ [; ~, W（4）变压器结构图：9 B" A& v% s6 C) U
" u1 V/ p$ ^, A
5 K: m# R6 N8 D& y3.3、元器件清单：
( q e; e- H! `) Q2 K! C f4 ~" r0 v) g
4、性能测评7 e0 r4 ]! ?2 j9 G. Y" r3 Z
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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。4 }! C/ ^0 ~, s6 V) p
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4.1、输入特性：
; C7 ~5 F2 P5 N9 k* i% V
* e, K: _& i I% M& ?5 \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。0 j, N7 H. l) ?
1 R/ U5 M% u& W3 e: d) l
表1 、无负载待机功耗(无假负载):; ^/ @2 k( B1 d: d0 C) l' [
/ d8 n( H5 V' P表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
) w" w2 X4 x, H1 {1 @0 D2 M% Z3 t* n) v# Y: t5 y) L& [
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
8 j- S4 s1 \, E
% J! P8 ^) a* y. q$ t+ y* w表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
$ v$ W2 T9 R1 m% K! U9 d
$ G9 n6 W, E% |4.2、输出特性：& q3 a) ?; H8 M, }( s J
- O, V" l$ \% n1 k- U4 [
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；" `) R% `- y5 N6 n+ ~! ^2 K
& ^- R5 z; U+ I( J5 g4.1.2 线性调整率和负载调整率：
" E9 F5 R* ]+ t$ Y* o8 `5 {6 { Q E# M
表4 线性调整率和负载调整率:
5 I& j( Q) R' y u/ `
3 N, E) | A: w- d' Y3 t( B1 Q$ A4.2.2、输出电压纹波：
2 N K4 z, k& Q5 V0 S; ^4 | u C E/ y9 W+ Z2 a
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。, ?0 N+ m% L5 R: O
/ f) j) t& M- i2 R/ Q表5 电压纹波测试+ L! ^, u# L: Z' s5 u8 p
+ }! A' L8 i( x
纹波噪声波形图：
% W' ^6 O& A! I+ E( D. F( U
+ a' }8 d: `" U" k8 Y, zFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 0 V! U4 j1 h7 F# }% K( K
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load * O; S8 o7 [; P }
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load * Y G' P4 n' F" l/ B2 ]! i
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load + V9 M& y5 f" r
4.3、保护功能：" N8 t7 {4 ?& J4 w4 G0 N
, ]0 h3 K9 n/ c! B
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
G' d% v, w [. z: T8 u) M9 V6 F# x; s( h0 N5 D2 \
4.3.1 过流保护：
' v, V. P: w! j
5 t9 G3 E7 b' v0 s' o4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
! v2 ^% v) l' I& X) N9 b/ I
# n K& C! H+ L" `0 p j5、其它重要波形测试' {1 p8 A5 m g# p4 K! j
% P# K7 [5 p) _# J
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
9 q% v6 w* m/ |" sAC90/60Hz，100% Load * N# ]/ w0 M8 A3 u- c
AC115/60Hz，100% load + X+ Y- |* y$ w0 P
AC230/50Hz，100% load
; h) E* O( }1 p# I1 SAC264/50Hz，100% load
" K0 s1 L, z9 C4 S, P! tAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
9 C6 p7 b5 f5 M! Z' sAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 6 _: [9 R! E% ^/ `
6、EMI 评估测试7 ?( Q5 N# |$ r0 d" ]6 ?
4 ]% W2 w8 c- p, M) p) ~
测试条件：! m1 m. Y: w: \1 b
, v+ E. e* L2 j5 u. L2 }输入：230VAC 50Hz ；
1 x1 j5 S" w" B4 e" x输出电流：1A ；
: O' I% O) T. x; Z- Z9 Y负载类型：电阻；
3 ^* E+ R: c1 z限值标准参考：EN55013、EN55022B。: s* B: J: ~( X3 J: h( P
2 r9 s+ @; P6 s/ A传导L 线测试PK+AV
9 z+ n4 V& K* @( Z5 K8 m/ D1 g+ S传导N 线测试PK+AV * t( U1 } {9 I3 Y G
辐射测试PK+AV ]: _: T n1 z6 M1 b8 V( }4 W
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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