本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
4 w R, n* y1 N& G5 f. W+ R: T1 g; D* U8 L6 y8 ~ p `
文章概述
& L; g! @# Z1 d9 S4 e* w) |3 L4 D2 q [. ~. \( {
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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6 k3 e: ~) Z( U# S6 }( F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。
/ y$ F! s1 J" C, }5 e
2 l, s$ @3 A, C1、样机介绍
" d! {+ T4 t. ]( X/ w, W6 i
) s q l( H) U; x6 }0 o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。6 f2 O$ { i% M; K5 M0 v
9 a/ }+ R2 D$ Z) P& b, N
3 C- _& K: }; A2 a0 l$ GCR5244_12V1A 工程样机示意图 : N# ?+ J- i% N0 e. c
CR5244 芯片
4 y7 |1 `1 y4 Y# t" i9 i; F2 q/ ?7 ~
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。
, l. v. h @" W; N/ q/ {3 ]" q# U
% A7 }% p) G: A) t- I4 I& |特性
5 e+ x: x9 |* f0 o, F9 \8 i$ m4 Y/ S, |+ T$ z* b8 n
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；/ ^2 Y* `) g* ]# {$ s0 j. o; n
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；, n7 ` u1 E# E' F' T+ `
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；1 e' R8 v8 k; g0 Q8 F& y
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
0 I8 S7 d6 c% B3 v" h4 E( i● 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”0 M& V. j7 I" i3 u0 k/ ]1 B+ ^
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；! h3 {; o& }! ?$ d/ M( R
● 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 O- p @% I. r; b$ S& c: ^
, [" x0 W, { ?! [, O基本应用& ~4 b3 B1 g/ T! l- W! ]
; l! y, ~: ~. a* X/ e
● 电源适配器" l& M* S* x. n0 i% A
% h$ [6 [& `4 j8 K' `; E/ Q3 w, V
● 开放式电源
8 N6 j+ y; m/ z6 u5 m3 _& Y" b3 x6 j, }) J8 j% \
● 数码相机和摄像机电源
6 o* f5 y8 j! g
* u+ u+ t. D2 {+ S4 o0 M3 C● 电脑和服务器辅助电源
+ U. e. d! j( ~: G3 e6 O, g2 C
: P3 [ C) h% Q! q● 机顶盒电源" g; u) h! i& J9 V* Y
. c, K% g! h5 I# h● 掌上电脑电源+ V# h3 f( T4 b0 W- p8 ~) o
2 {) O' u3 K2 ?4 R2 D/ E引脚分布
5 F0 F9 i2 d& t% S
5 X: n' A% c7 E) N( Y% T* E; O/ T- k; x4 v) C3 y% G! q( _& i& D
引脚描述
1 s% Q: l3 x/ T) w& M1 r5 ~% \1 A# \: z
9 |# Q2 i( ` ?# [1 H6 {9 C% E3 ~! {典型应用
) C. w( w* Q6 y4 F9 ~$ c; h3 W
s& d, }/ x+ ]" r/ F5 R4 Q1 `, Z4 ^, \
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。
3 S+ r7 n% g, ?& b1 Y. G; n$ K8 v+ o! ]5 b: C
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。* q4 S+ U- c$ A7 q0 t9 T
) v* w8 a! s2 L! j
2、样机特性
/ Q1 r4 q- O9 F" h; Y7 p4 }1 G" |8 b
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。
2 u% V& B, J& U" a4 x; j& t: B% _ ?! ]! @' A, _6 `
2.1、输入特性：9 |( ?% Z9 L+ c) q$ b6 i/ [
4 w4 C' y0 X( b0 T* T
2.2、输出特性：
: r8 p0 W9 s! k; I3 d
! X7 ^9 Y% I$ r6 W2.3、整机参数：& H5 H, v* F* b- j& C' ^; Z
0 K0 o2 n- k ~0 A8 F2 p2.4、保护功能测试：
/ v* h5 z$ w' r/ y* ~& {& A! r" Z: ~8 _$ c8 g: m0 @1 W7 T& O
2.5、工作环境：* x9 p6 Q6 z7 r! K) C9 I+ L
: W2 R+ J, B# A, @1 n
2.6、测试仪器. u4 s- b( T- V: j! \8 e1 y }# F) g
. U; J" ~) ]1 r3、样机结构信息
8 s0 K" `, e+ ]2 O6 U
\; Y% R8 w8 w! l. j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。7 `2 ^3 Y) M7 D$ V
4 t$ {$ W6 m% ?, B
3.1、电路原理图及PCB 版图： W2 @6 E% E2 z+ r' ~
) @7 X$ V( M9 k- ]& M% c（1）原理图：2 s- B# B, ]: r/ w; h1 K
（2）PCB 版图：2 V7 w3 z: S7 z! Y U$ e, P
% b4 w0 Z1 F/ M) H: [' R2 d6 P# s3 D; \
; _: R& _# X4 j4 x/ e$ m1 m- x3 O
+ P& \3 j8 E/ S7 V( m6 G$ o3 o
3.2、变压器绕制工艺：
\) g3 G3 T) Z [# r
) D j' @- U6 d @# A9 P（1）电路示意图：
3 d; h# s4 i" H8 d+ M9 H0 v7 k, R- D, B* Q5 g6 C. T
; F1 q T, s, f; r7 R/ M# }% _（2）规格参数：/ D$ S) m A( V5 K
( f( p+ w4 l) P1 F1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
/ H+ s$ k; Q" k# V2）材质：TDK PC40 或同等材质；- q/ X( A2 N! M+ n" I7 W
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
/ n" j1 Y. Y( u- V; q; s8 M7 Y4）次级: 三层绝缘线5 |% Y7 P C. ~2 D: a
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
% b7 a1 O2 I# C5 a6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；3 W! a; C) @2 N3 ]
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）)
9 p6 _. r7 _* z+ C0 w, [( J8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min2 _8 ?/ E2 n8 A
9）成品要求:浸凡立水
0 d3 C$ }& B( o( j; R9 a9 O0 e6 g: x: v; d' L) j
（3）变压器参数：
, _% L% s P! u9 e" o
3 @* M, h! I* v（4）变压器结构图：
9 H5 b2 ?6 G! G+ q3 M# [' L3 v3 d# k% f' m' t8 V7 i
& Q- M' ~, u" j5 |& H
3.3、元器件清单：
8 w) g9 F- M5 b2 q U6 c6 j, |- I. P9 f2 ~8 D: m
4、性能测评' I; I' j5 T: o1 k% ^$ G
6 E4 n9 D& d" x# q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。
. q$ y. X& T% M& Y7 @, p) c4 N7 z8 W/ G! L5 t, o: X- c& J4 C
4.1、输入特性：
1 q3 P' o7 }# r$ V- p: i6 C. }% h8 v( ]
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。
6 \6 l3 t. X- H& k. b
1 J8 ]/ H+ K0 V; I* o表1 、无负载待机功耗(无假负载):
& l8 \6 o, o% i2 F) q: W
! Q0 |( _' s) Z" f表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性0 m4 N$ G, W( K; g9 z5 `
0 J% S# b% a2 N3 e( j( L+ a+ `8 ~表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:5 h- }1 H5 C, B, f) P
( @. m$ `2 y* d* k表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
G$ Q- ^5 F6 S" S
8 W( @. g2 H% P8 {4.2、输出特性：8 u; L5 s5 p, Z0 ]: i8 ? u* s6 V
. K- p6 e" Y5 A; L2 h( d注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
/ a! t9 k9 J% X
) |3 i' F+ P* ?" S. i0 `1 X4.1.2 线性调整率和负载调整率：
8 z, W0 Y# @) @5 h
8 `0 F# G2 P) b* f% j1 U表4 线性调整率和负载调整率:5 J; ?" t0 ]+ c4 ~5 R' ` N7 L- s
3 u$ ?! M/ {: R+ Z, D4 M
4.2.2、输出电压纹波：. r) v8 {+ @4 K& y9 x
' f+ P4 C) i. D6 A7 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。
6 H, B6 _# L2 B, Y7 C' t, W
" B0 c6 w) q$ E9 w: V2 _' ]表5 电压纹波测试5 K: \8 D& }* M0 d( h* P5 C0 K
3 ]7 s9 T, r9 \& u纹波噪声波形图：
f- E9 _+ r( x' S1 R7 H0 J
/ a' T3 P( M+ Q5 Y$ k' _7 u: i9 [. cFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
3 u( k1 K& E! y# ~' {+ L: }Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load ( p0 a- _5 b7 M1 @
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load , L0 |9 G4 [( O
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4 p6 [1 C1 d/ b6 s
4.3、保护功能：2 j4 y$ A. q: L# n/ d
7 l8 [* t7 K! W1 \8 w- @
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
3 y; H: w5 V" W$ w6 }% N' j2 G% B3 P- A1 E
4.3.1 过流保护：
6 Q# k6 R3 v4 Y9 a# f6 D" E4 v/ |1 h% D8 D# s3 N8 h# H
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A1 c, G2 v: D" J7 E
; n3 _! C3 `2 l1 W6 t- A1 j) |
5、其它重要波形测试: X& e' d* G5 i
: ~: L# ~, G! B M) P; `$ g; |+ JDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：# F2 A5 E1 d+ F
AC90/60Hz，100% Load
1 A& m# Q+ k* j6 CAC115/60Hz，100% load ' y5 C0 s! H5 j" I# _ }5 n; Y9 B
AC230/50Hz，100% load 9 [! \3 I5 C4 T
AC264/50Hz，100% load
C2 x; L" b! kAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S # L; z: I* {3 Z
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ! B% j, u3 d Z' {
6、EMI 评估测试/ q% `" S: L9 B {0 H
) a4 n. ?: P7 ^8 J- B8 V: N
测试条件：
8 j! m0 d8 P) K3 p" X
: I, ]- C7 J& [3 G- d. [输入：230VAC 50Hz ；
4 i3 L+ t& p( Z输出电流：1A ；
- A9 T$ B, R* x9 F/ I负载类型：电阻；
, g) p) s' A8 C% {, ?0 R4 z' J限值标准参考：EN55013、EN55022B。
: f. x. l, x1 d6 K8 q; s9 U3 o( u. A! U3 b
传导L 线测试PK+AV 6 q- q9 p6 Y% D) I0 y, P0 r
传导N 线测试PK+AV
0 J& E0 w! y. r, c1 y辐射测试PK+AV
c0 ~$ G2 N1 s- w. w1 G, U5 } |
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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