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' q, i) o, i) A: o
$ j- l2 u( A* u, O- @2 o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。; m: J( o# g/ p, r2 @: `+ T5 ]6 Y
( M9 C$ Q; s' V( x- j% q& _1 i
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7 V- w0 w1 W2 k" y
! ~0 p4 f3 c1 E4 |& Y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。
5 H0 d! M/ [8 c) `2 v3 s
: j1 ^% c( ^; r" M7 X5 o6 u# w# H. O( K" x \0 j/ _
CR5244_12V1A 工程样机示意图 ' O) Z; @% W1 \6 S& F! M3 z
CR5244 芯片; L& N5 M$ q; [0 U$ d$ Q1 S+ z, C
; w9 ^( D& L a uCR5244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。8 l' t$ _" Q, m; S
0 R3 U+ C: P# U" \5 h- ~
特性
/ I8 J; C5 L2 B& F
* C; A! ~% E6 V0 v● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
3 y& k6 H5 M9 L3 R9 g7 ~, X6 ~● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
p/ }0 S! Q8 L- B7 j. V● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
' f) O. p, K2 {! W0 o& ?● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
) r. m& {' D) h, n9 }* N0 |● 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”
( s; F! l$ ^: `) I5 v! R! V g# p● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；( T6 e& ?. ?6 c: D: {& ]! D# z; T+ Q$ m
● 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. @0 A0 U: q+ q! W. ^1 g5 {( g
& V* r$ ~" M0 v● 电源适配器
, h( w' @, [, s# A, [7 W/ y9 e; i$ x) H5 ]: P; r7 e9 X ]
● 开放式电源9 m- K; s. k5 h
9 z6 Y( q `7 m
● 数码相机和摄像机电源6 v& L1 D. M7 g
) S% R; n8 Z# `$ j
● 电脑和服务器辅助电源1 x$ f' z. e: g& M7 D! _
* O1 T" ^5 O1 ?5 u- \) ]6 r/ g4 z% g● 机顶盒电源2 E7 X" V7 Z* j* r
% n( F6 j) r8 } s/ \7 l● 掌上电脑电源% F) \. R$ X, @: o6 c+ J
" H3 {1 G& @6 a3 A0 q0 ], W4 M) C! ` M引脚分布
' v% j: T8 F. j. T( b* B$ q# n* c# |" p& A1 V6 U, o
4 m8 y) n, b( [/ T
引脚描述
* d$ `7 [% u6 D' C, u( o$ s& X" Z0 U& q( G& Z
7 V6 @- q1 n: \. |) t) _& ?* K
典型应用
% g8 P1 l* E1 U, w4 i% D" k% Y! m( b1 i e1 w7 i
3 j" g1 k) u+ \2 e5 Z: v
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。
; }8 |% {* I# s5 P _& b+ I9 P: @: W. O! o8 h
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 L0 b4 s: P# {8 ~! O! ^2 x, R
_# L! A% O8 o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。
( _1 K6 I; n2 A6 y2 k
- B2 E; t% X) t% E% K! q2.1、输入特性：/ {4 E5 k3 f0 u! G( j# g+ M" _. j
6 W1 N6 X/ B7 E8 r* F
2.2、输出特性：: y& k6 W& Q6 k6 U4 X
/ R) C( Z& \) S+ p: l2.3、整机参数：( Z% D6 O$ M' z) g3 c% A5 m! ?
1 R4 y1 W7 ~3 T. s l2.4、保护功能测试：
+ l: w; k# F" B9 |/ x% X2 E6 F2 ~$ R: N
2.5、工作环境：
9 R; `* G" u: Y* ^$ C# c5 p9 q; e! G, S7 A/ K
2.6、测试仪器
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3、样机结构信息
! W0 ~) }: C8 ^/ X( m0 w3 e+ D# X( c4 S$ [
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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3.1、电路原理图及PCB 版图：
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* }+ Y7 n4 _+ p2 o（1）原理图：- x) a; T& O2 y j1 b0 R4 t- i
（2）PCB 版图：: c# @- Y6 V+ h( O
8 b, h Z4 W2 H6 E; j6 R! C) ~; x3 b9 M! h' F, |
: R: O4 O4 a+ Z1 A* b, F! h0 U6 q
/ W9 S1 [6 k6 U0 F- g0 [8 s3.2、变压器绕制工艺：. G6 v2 r. t0 C( ^
2 `2 _. \, S9 L2 j- K( o（1）电路示意图：
) r. M' w7 O. w4 c1 w* r
' P% ~2 M6 t: j8 j3 z6 G
( _! X9 [0 Z0 W$ H% h- X; U2 S3 f（2）规格参数：
5 ]2 @4 j5 B4 |# G t6 A" W1 i+ P6 _
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
( m! ?% W/ y( U% O% @2）材质：TDK PC40 或同等材质；0 I% [$ g- Y* N( A$ c0 `5 p
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线$ z. Y( a r, ?4 `
4）次级: 三层绝缘线& n' B0 k. y, X3 ?) f
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
0 t; ~# j! F( C# U6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；2 N6 t9 o8 q% X4 b2 ^6 z9 W
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）)# M8 `8 i+ [+ |3 p7 O6 R
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min7 {3 u% r% d2 k! w1 X
9）成品要求:浸凡立水
" I$ E/ N" ?, R, g. O$ Y3 W: `; b/ [& X0 H
（3）变压器参数：
, y1 P' G7 N. b7 T6 R+ c- w ]' B- o/ W# ~ f/ o
（4）变压器结构图：
$ ]5 u/ b" D. N4 b7 O; H+ ~9 @2 z2 U9 a! f9 p# l
$ e* Y" S, t2 q: u# r3.3、元器件清单：" U; ^& w! U% f$ P& N. g; s6 p
. Q$ h: M1 Y4 _3 I6 {/ D
4、性能测评
; t% o6 u+ e9 j& i
* U* _9 i$ B. q$ Z# G7 A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! z2 N9 b) J! L* F1 u9 @0 t% x/ ~$ J. g& `- {3 o* E# t6 i( U% u
4.1、输入特性：
7 V- w6 c& r9 k$ ^( u" q6 P, x
* o& J' W( t0 j7 R) d- \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。
. h% L! _8 g& F% `6 s6 t1 d* s1 E/ g! J3 k
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
E0 S& G! D2 q- H) P8 Q: b5 z1 j% ~, u; Q! F8 s
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
4 W1 S; L( q6 |
0 B4 r1 T3 s+ v9 w6 ]' ]0 o表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:* s( U" U" C- ] Q7 s; \9 ]( E
3 [8 ~2 }/ _7 _' x表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:1 }0 b, Z2 ~6 C1 b
+ R2 A+ Q( E/ ?3 S! L7 o4.2、输出特性：
1 ^ x' L7 ^; r) u5 j1 w5 w; m2 D! M- u8 Q/ D" O2 o$ Q
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
) m, j# ]# l9 p/ v
2 O1 G+ ~) F9 w4.1.2 线性调整率和负载调整率：
# c- ?/ }& U& N) d
3 X. U: H/ V& G5 g表4 线性调整率和负载调整率:
5 j G7 q4 Y" O0 @# e9 u: j3 J$ V' ^; A7 q6 O: r, M
4.2.2、输出电压纹波：- |1 G U0 [! n$ y" R, Y7 T
8 \' R( m/ W9 K/ b: q5 ]8 W- U! T
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。4 D- Z$ Z I! G% g
* c* d/ E0 R9 j4 O5 m$ \# j. G
表5 电压纹波测试3 i3 q& d: g$ o6 S9 p" ~, I5 J' E
/ A, M8 I/ t0 E, G
纹波噪声波形图：' `9 `. b' \9 j( a5 a9 ^
, q u1 J3 d, V7 Y/ {/ N. L
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
5 m: k% o2 |1 R' U$ WFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
& B8 j/ m/ r9 z, iFig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load , Q$ P( t" Q% a7 |1 ?& l
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load J; @8 R3 P* s4 v7 Z4 u
4.3、保护功能：( U0 X+ T& E( D( q
* Z# F% Z+ _: C. V
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 p; V8 G2 d$ u8 Y0 ~; d; b3 b9 T) t w+ a0 a1 C: S7 m
4.3.1 过流保护：
% ~/ i" `+ r4 z2 A3 H
) Q$ c. {! n. \# [4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A" m, I3 {, H, p
# x8 _9 {& @3 }7 K
5、其它重要波形测试
, }6 q6 ~3 M2 J s* p8 t1 e
% x1 b6 G. K9 K. KDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
( v( x; q( N+ l9 TAC90/60Hz，100% Load
5 ^2 N. _, |8 {% {& P/ cAC115/60Hz，100% load
5 J) `8 H( a+ }& k% l9 P$ NAC230/50Hz，100% load
" Z/ |* C3 R; \+ ]AC264/50Hz，100% load 4 e. } |4 m& U: A; Z6 O6 A7 {
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S R* y1 z3 P. B; l8 x- r# u
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
2 }" M* }2 U% }6、EMI 评估测试
; ~/ P- n& S3 L- U Z, ?/ _6 ^2 P" x
测试条件：
: i8 ~: R% q) y8 v* L: R( V) G/ o& W3 g6 \1 E) g4 L
输入：230VAC 50Hz ；
& M: t( z2 d- ~% y' h输出电流：1A ；+ Z! ]& g& t6 W9 U2 G: a, T) U
负载类型：电阻；$ Q0 |8 F; Q9 V4 p7 O S7 X* \ N
限值标准参考：EN55013、EN55022B。$ @# @9 y) W! |3 s4 H/ i
* h* q% V2 h% @% R* z7 ?
传导L 线测试PK+AV ; k/ n+ ? @# }5 T4 Q% C8 g$ V
传导N 线测试PK+AV
& W, Y7 u/ p3 w$ T$ Y辐射测试PK+AV
% o, V0 w. C3 F* G2 f7 l! K5 W5 A6 }* ] |
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狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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