本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
4 l' @3 D' X# J+ F$ [, @. _3 O4 `' Y, M3 B7 z, O( ^
文章概述
" [" B/ u! t/ i o! H1 @
I2 u/ \" a3 G0 C' W& X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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- ^) I" w7 x+ T2 B& w; Z6 W7 n8 s1 a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4 j3 N$ l2 g5 Y, f9 ] M7 W7 V2 V
+ G# O+ m- c" C, T% B3 i
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。
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4 n1 k# K, }+ [; q( g
$ O& d9 }" O/ U0 c0 [# e- aCR5244_12V1A 工程样机示意图
2 ?% ?$ w4 C' p7 b, Z9 V6 d) ACR5244 芯片% C8 v$ n' Y* h! Y* k. B: h4 S8 b
$ k! v3 \8 c* T( Z- U! U0 XCR5244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6 I" `7 i' B8 t4 n; h* ^
8 n, x! h! J: W1 ~
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
- M+ K* t7 Y6 V- e- D' H: A● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；( A X. k8 I0 {7 j
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；8 S4 q4 l$ ^( I5 F8 [7 k7 p
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；# [& M' J- w8 o+ [+ |
● 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”
/ R6 u" D& ^! G/ \+ [* A9 S● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；3 L6 z+ t1 g1 P5 |3 L9 \' l+ c% x
● 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+ _6 y+ Y. R4 C1 G1 g4 G7 b
+ _# E6 L) ?: ]5 P2 m● 电源适配器
- M4 W; A' b9 c3 ~$ h4 c, j: M# e( ~! K
● 开放式电源
. P# [1 \' I# \& k+ E5 S9 p4 F6 u2 ~6 [ W5 ^/ c+ U+ ?4 i
● 数码相机和摄像机电源
7 k" q- c0 B" ^4 k$ y- Q, h( C5 P
/ A3 o1 J% |1 @+ C& Z● 电脑和服务器辅助电源
, `% j8 i8 X! G9 L; ^5 p( Y) L) l
● 机顶盒电源5 F X/ I' ?! i. N- x# r$ f
( @0 E+ g4 E3 ~, m/ |8 g2 ?
● 掌上电脑电源
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引脚分布, e0 v' f2 [* O; S+ K) p( F
: [! L s X6 S
3 v# E4 r0 U4 f" L引脚描述
: \2 P" |1 z: B: C/ i7 M" _" ~3 Y$ g+ n; F$ j
9 W4 `6 K1 R( V5 H
典型应用
4 A% W; F7 B6 X( G. k& G' l
2 F/ I, w5 b* c9 c% v3 Y
7 M( Q8 p; r+ `( l1 l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。
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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。' l0 o9 R- x8 j
% H/ \, {3 C$ ^
2、样机特性
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2 p6 R) \. |: w U& C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。; f7 @+ F, O7 O; V8 q# q3 M& ?/ S
5 ?1 L& h* X) ]: G: h
2.1、输入特性：
. H: S2 J7 Z$ L: q8 n
) v$ a j# C9 O2.2、输出特性：* L& S& g( x2 t
% X* u: [# p, j, o
2.3、整机参数：
* H. x K" {0 h/ K# L: ^
- N: R5 w+ }" ^! G/ ?: S/ r! X2.4、保护功能测试：6 ^' ], H# u6 ?9 J$ p) x9 y* u- h6 L
$ r, ]6 u+ n6 g! Y4 S+ W; n6 E
2.5、工作环境：
* u5 h3 d" X, ]- p4 Q# ~, {, ?1 m% M, A: M8 e0 Z6 ^
2.6、测试仪器
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/ ~9 p' c- n2 R) X5 Z" z3、样机结构信息8 O) k( {; @0 n, D6 z0 ?
' s4 k, U1 Q8 I$ g
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。' |4 X! | h& h1 o3 f2 E. w5 N8 J
+ B; y* x+ u. P8 ?- G3.1、电路原理图及PCB 版图：
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4 o: y* x) v$ h1 f0 u( Z（1）原理图：3 g; j5 l2 h/ \! W& G. ?* l
（2）PCB 版图：- ]9 O. C4 ^2 {/ l2 V
. x0 ^: @/ ]& K5 e4 E. I* e9 S. {$ v1 r4 [' h1 m. {$ s
* k, e: A" D; P" O5 H* K
# U* }- O2 |7 k' o( G& s' a% u0 b2 m( q3.2、变压器绕制工艺：+ s* o4 n% g1 Z9 F, ]
& e4 E; b" L9 k8 M( d2 N) R- q
（1）电路示意图： W( e' S' [ x1 r3 N4 ]+ b8 s
* G1 p9 g3 X+ L2 g" y0 R+ a
/ q0 A5 J) E' u! L
（2）规格参数：
6 j i' \* N m6 T! _3 @5 J7 i, Z$ w% T1 H+ }7 k# g1 Z' G' j
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
) L H* s% c( |' ^: a5 m* a) P2）材质：TDK PC40 或同等材质；
6 O" X C' s( L3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线 l: {2 c# s% z. X5 Y g! f
4）次级: 三层绝缘线
6 G# u1 ?. ~, q0 V" v( |5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质" l% ^0 y: C- W
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
4 e) l; L, t' q6 n7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)* i* G7 O! }3 i7 `- V4 E1 K
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min' K% o% n/ g/ L* [' J" G8 S4 U
9）成品要求:浸凡立水, [4 ]9 Z8 I- i2 z% L; C* N
8 L$ x6 I: y% o S9 t2 L（3）变压器参数：
`% ~7 o# c) o1 c, [' K6 b: [# m$ F0 V0 k7 @9 a
（4）变压器结构图：
7 P" n/ ?+ k1 g! ~. h: b B1 l: @: b0 p. G, c1 T
8 e$ m6 {3 L b# z H3.3、元器件清单：; T7 j# ~6 \. n5 l5 P& g
0 Q0 n8 M' t1 l2 E2 m. r" p
4、性能测评) n( F0 W1 v2 o7 a
5 j: b1 `" Q7 w/ W4 h/ V1 b# @
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。- ^/ R+ y2 U" B4 i8 o
v: O, g% i2 m% F* V) H5 R6 S
4.1、输入特性：
b% q$ ?& {& }7 K/ l
; F( \4 h! l* m5 L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。& ]/ P1 Y3 B; e
2 W) T( X5 g9 C; x- `* S表1 、无负载待机功耗(无假负载):
: p" ~8 l6 j* i2 b, ~0 B1 y o5 w) C V
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
$ y- H* s, H; S" S# Y1 Y
) a g3 k2 V/ ]/ L! j; B4 G表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
+ S: v9 }3 o8 F8 F6 G W8 s8 S. k9 O% @% K+ b+ L* O& s% D9 {2 S
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:! x K, d8 ?6 q+ W0 b/ Y
4 h9 n$ F5 L/ H9 `5 X7 ~" i4.2、输出特性：, B0 {# E3 s7 S+ B- F1 P
: S s( T& U X2 Q# l0 [) c注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
. X! x, M. E2 |" K( D$ G) P' v& ~. j4 K) J- ^: q& U
4.1.2 线性调整率和负载调整率：
7 O% D" c& m C$ c5 I9 U9 @9 h
5 v4 c' h/ ]4 K) U& Q- N& O5 \% `表4 线性调整率和负载调整率:1 ?- a) W$ G/ I. t0 ?
& p; G8 N1 l9 |8 g' r% i4 A: z
4.2.2、输出电压纹波：
) i; @) Q" X4 N: M5 O- p' f3 B0 C& L2 |# B/ X M: i
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。! s3 M" ~. h, F& ~& k
* t' i# h* ?$ D1 t9 q+ N( r( D
表5 电压纹波测试
5 @- v/ j8 D, e Q k# {
5 M! A$ X, t" i+ v纹波噪声波形图：0 p" e* }" O' Q ~
+ Z9 x5 c+ A3 Y: e. y0 o* Y" @2 d
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load * Z- @! m3 t0 @# n( H; J$ M" W5 e
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load 0 b. i) |* n4 x! d5 e
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
& g' h. T6 Z4 _# G( @' Q& @; WFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load " s# M" d5 \' @5 h
4.3、保护功能：
- W: h% f$ m4 I( @- C/ F5 P* w$ D( D- G K) K$ b; D" x
以下涉及过流保护、短路保护的测试。) x) L/ z! Q0 D' M0 x, w" j( [- }5 [
( H& U7 |8 n: i
4.3.1 过流保护：
3 F1 `( k1 n9 V) Q, {0 E
. R# x3 w( e6 W6 i4 l; {# d4 D7 O. K4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A. G; R( M3 E& }
' k7 n2 i7 Q' g7 z5 j% F" S5、其它重要波形测试 y+ ~2 ^6 B0 ]7 F
1 ^/ D d2 E/ A5 b3 |
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：( t& f" X% f/ q3 q9 t4 T
AC90/60Hz，100% Load : b5 C3 m0 n9 ~! i6 a ]/ `0 J
AC115/60Hz，100% load 3 V1 S, E/ t5 X/ Z: C' x
AC230/50Hz，100% load
( ]" U/ Y. ~0 ~4 B( zAC264/50Hz，100% load 6 T" B" P/ Y; u" e
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
7 O" E5 c: q2 f$ k" m( h! PAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
2 W! z9 O) f$ w8 a. g' `* l' o# P6、EMI 评估测试
7 Z! ^: k G4 ~2 U \; v" u; K) \& q+ m' a% ]" | z
测试条件：% ?6 e* o0 i7 n5 J3 J# q3 M/ U' T1 ^
/ [6 A# G* D9 F6 u! F1 G f' p1 i# w4 U
输入：230VAC 50Hz ；
2 Y! u9 |( h" w1 I1 A输出电流：1A ；
$ x9 t2 g7 v9 n" T! V( p负载类型：电阻；' l- r T/ |1 D7 g) Z
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
& {7 k5 r0 J/ H S
2 W+ b1 @" i8 U I1 J7 K3 v. k! Z传导L 线测试PK+AV
" j# j9 r4 M9 N) Z" v) x; M/ `传导N 线测试PK+AV 1 ]+ n/ }- i9 w0 I( I
辐射测试PK+AV : N% z# X' w7 m3 a3 e
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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