本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 7 a3 e) B: q, E# X* @1 Q$ _
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文章概述
: \2 X/ F7 I" i% L7 T& _
+ f" M; N" k! n; D/ l/ g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。; {$ _7 l. m r* @( z1 R! c% K
- A" v Z9 A6 M7 k3 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。7 E x Y0 I' B7 }
/ d& w$ T* D' E2 v* l1 W1、样机介绍
/ @( @5 L6 }0 P) F; w% Y6 y n2 b
% d9 \7 m; @0 ]9 \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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( F$ O; D o# w
CR5244_12V1A 工程样机示意图
9 r) j4 ?# H! A2 c" `3 eCR5244 芯片
% r0 V& ]( {4 Q" v) v4 [3 q2 x5 k* l0 S6 B& e3 p3 Z
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。
1 N' N/ `: |& k4 n' O0 c& r
/ j, c1 _+ \. M/ u2 z特性
% G# K! i* ?/ h. O# f
* d2 M8 B6 z* P& I, J+ n* T) V● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
* f' Y: u: X; K7 F$ U8 B$ [( E● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
; V5 h s9 s: C0 \! `● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
8 j0 g9 F. s8 G% z- C0 u● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
3 p2 P! h* e7 h: q● 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”/ ?+ y3 g! {& u! B1 x3 z4 u: F
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；6 c4 _/ P: ]1 C) 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。* B. w' {" P. k
; G% H- w4 l" ~) v2 Y% o基本应用
* w$ y5 L# A8 e- N7 d0 S
7 y- k% @, K5 }- H6 Y● 电源适配器2 k- Q, s$ n6 s, `
8 m! b! a2 }* X; \$ D E+ j● 开放式电源% B, H- c3 p0 l$ k& G( b
; I; c- h/ z: r& d) R
● 数码相机和摄像机电源2 l& _ ]8 T* P# N( G
$ c% d. d1 y7 N8 K, l) T
● 电脑和服务器辅助电源6 x8 ^9 t3 {# S6 `, p* I6 Q2 c
# b% e$ R0 g4 i$ w2 \/ b
● 机顶盒电源% b z& X$ l5 a
0 w& ^5 X5 }" Q2 ^4 i
● 掌上电脑电源9 }3 i( g0 R$ G* i0 X
1 g5 L9 h% r' |( r* Q S( }引脚分布
3 Q* L5 e. f0 C7 _' S+ G+ k8 A% J$ f% r M5 A8 j
2 a5 Y$ Z P$ @: v( i引脚描述
8 D; d8 I# b# v! L5 ^4 F V& _& k! d+ m' B
8 |+ k# s4 k3 S; j& O, z典型应用
4 c9 b0 f1 E4 W) o5 h" v$ b9 M2 h: }" y- v
) \6 {( c) g, A
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。& w: f4 e* D3 V2 a9 ]
( G% z: P! \8 V. D# T$ H+ J; c, D9 b7 r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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# i% E8 I" ]9 k7 j# a2、样机特性
; D. q' c+ }1 \1 Z0 G
9 z) e0 `8 L! [( z: S" ?8 a" L5 @7 Y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 W: o; s: K9 z9 {. d
. i6 _) c% {' Z" c7 f2 T5 n5 g6 V$ v2.1、输入特性：" S/ @) M- e8 J) V; a) ]
+ w6 L5 B( J' O1 k$ w/ b2.2、输出特性：2 P' F1 ^" ?( K# r
& y& n. j7 L$ M0 H, Q, i* v/ m
2.3、整机参数：( [3 v4 E" [* x2 g# ^
$ L1 V. M8 j. U; p+ a' d2.4、保护功能测试：
' N8 N5 Q L7 D* k5 z$ H' J+ G& ?* ]. Z
2.5、工作环境：5 b0 N+ ]' O( X( l! X# L0 S
* f4 H% y$ Y- D$ T2.6、测试仪器
# _: o2 J, a* _: N7 g& J) y. k) ^: d7 N' s, J, u
3、样机结构信息1 s6 c) S$ w7 A9 f7 v8 {
; K7 t+ G/ L4 w8 f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：- x9 b6 [ K2 A
0 U `3 g. v/ z9 Q# Z# F5 ?（1）原理图：0 y5 ^% p' }* _0 [8 f& s* A
（2）PCB 版图：
+ W: d, I2 \* |4 u" K4 K+ t: n1 ^! C
/ B3 @: \4 g5 h, V" l" o
5 l, A& K3 e% O. X; m' {3 y. J8 [9 ]+ N0 K# y; d, L* A
3.2、变压器绕制工艺：! V' d& a. Z3 a6 f( ^* j' k
% a0 B' b& J) V
（1）电路示意图：$ R& F& T5 P. S7 p0 l, w6 b
. z' j) k0 y- L& }6 \0 x* [
. V" N1 O1 ]0 ~4 r; h
（2）规格参数：$ J- k$ D* F3 L) L0 P
y7 g2 x; w/ F# Q' U! R' h1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
' s B4 |2 K6 b |2）材质：TDK PC40 或同等材质；" c, g: K8 T! ?7 o z0 K5 \+ w
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
) \( {$ q5 P- S0 j4）次级: 三层绝缘线2 I/ z3 G' Q3 s( ]
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质6 e7 V, J& H& A" ~; y
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；4 }1 f7 i0 a3 t7 [
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）)
, H$ e' h) H8 m1 y8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min0 I8 v! Y+ y+ n$ o1 n9 ` q i
9）成品要求:浸凡立水
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, j, O8 A4 t- K" }: [2 I7 Q3 U（3）变压器参数：5 Q1 A' R1 P; Y5 }* T0 D' ?
* B7 ? o7 D1 V$ L; b
（4）变压器结构图：: r1 X( } [4 U, R
% ]0 \$ K/ Z+ D ^6 Y7 O8 @1 Z7 G( x' W% v+ L7 L p
3.3、元器件清单：
( d+ P; D, {. k2 f8 }5 L- `* B$ y* L, |9 J( [
4、性能测评3 }, }4 f ^# b- R/ r% m
- Q( [1 J, E% R6 B9 L# 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。6 U* L4 e' \% D2 R9 W2 v. q( `
) R( U! ~3 W+ v+ I
4.1、输入特性：
6 o% r; I+ b0 @
4 s" A1 e0 B7 G5 v$ k: d) |! |) x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。
' a- v, A2 M$ K+ E8 T; N5 @, y
2 Y4 `) B2 y0 c) ?, ^表1 、无负载待机功耗(无假负载):/ d/ R: |7 J/ m/ Y! H
2 t3 [7 _5 Q4 S% q表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
, h: O' r3 p' f( n/ I+ n. W4 K7 ~1 j3 _& j3 I! {% y2 J
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:. |# q/ K. | Z* t1 r, H' G% n5 M3 c7 u
8 K" b0 ~. n8 x6 J
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
5 ]9 X& g7 g0 W7 _4 G, T
: p/ G7 a) a! \4.2、输出特性：
, X# l8 O! D, @; |; w0 _
: u) D9 o6 q+ h9 u: G; r( j注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；* n2 u3 g$ P& e, K! V% K8 X
$ h* `, _+ w3 W/ I: j, ` u( M
4.1.2 线性调整率和负载调整率：1 m' G; U' d( B- A/ m$ d! \! {6 A% Y
* z @5 _# l# K$ H
表4 线性调整率和负载调整率:
1 s8 N3 v/ T+ R6 t S" x w
8 w8 a$ y8 K' |- \4.2.2、输出电压纹波：. b ~5 J$ q3 `
2 ~, q' k/ Z6 x ?, L+ }- r
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。
! x0 M2 b, f5 u2 c& U# l
5 t4 c* `5 c D5 t3 y: I0 i$ p6 k2 Z表5 电压纹波测试
8 U/ A9 F' z0 K5 U5 w$ C* m. r9 x* U: `. S! ?
纹波噪声波形图：( D g6 x( F+ L) t
0 j; ^; Q; D0 Q% I
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
3 S# ^ M X! lFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load / s. s# I) ^8 y: U2 Z
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load " n3 U& ^3 i3 K8 ]4 P# o5 z
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
9 \5 E) a2 X) T9 e, K4.3、保护功能：* V, ~0 W" [# `% N3 ^" `
: T6 D% b m- T; S) N- K1 n以下涉及过流保护、短路保护的测试。
7 [+ H" W. P( }/ H5 T9 s: C! C5 d$ w
4.3.1 过流保护：* i! m! \2 ?, W0 v
" B# f5 o g* s) {2 @4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
- f! y) K4 k7 P) T7 d: l; d8 J! I: c- q6 V
5、其它重要波形测试
4 d2 n$ _ b0 j8 N) d1 A7 C9 O8 h( S! Y
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
' \. U; |. m! x2 D1 _! J- zAC90/60Hz，100% Load
; Z( f# {3 `# b- Z6 b8 V# D4 VAC115/60Hz，100% load
$ C e! Q$ @/ t- b7 W9 e& mAC230/50Hz，100% load 1 u3 t; N; x, B2 `
AC264/50Hz，100% load . e, m x7 u" `& E5 ~) L9 n- C# `6 G
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S . `% X% q8 R/ e+ \% E6 T# Q
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ; j: t2 U; |* r7 p/ v5 H
6、EMI 评估测试
* X4 h7 F! V* D! @0 k/ L
) W7 C/ R `; {, G( S$ i测试条件：
6 B& {! V4 I/ X8 a1 ]+ T
, H* T0 M; Z+ k输入：230VAC 50Hz ；
! k q' ]' O* _6 u! S# [输出电流：1A ；
7 c1 b8 P& F4 d9 z p# o3 r2 w负载类型：电阻；
: S5 H. m% K: [$ \* L限值标准参考：EN55013、EN55022B。; S$ M6 V% i+ i V5 a
4 k9 Z7 i0 p( c2 q. Z D
传导L 线测试PK+AV . w" _3 m0 l) q& `& h- f. o
传导N 线测试PK+AV 4 G1 n- b! o% G3 Z4 j
辐射测试PK+AV
# [1 u' z- V' {, { |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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沉默卡
喧嚣卡
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显身卡