本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 1 n' W6 n9 N# Q% c
7 _! }" u" r+ [9 f文章概述4 \ {1 ^. u# |- l
/ k8 Z. d) C3 s
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 V P4 y( O$ i, y* u) `7 j @! g m$ X) S* Z' O$ u) }' t
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。
# n0 V, J2 T/ n2 v# T7 ^; e6 O" \# Z
1、样机介绍
: N, l2 h \# i! o) J; \1 q/ `4 L
+ c4 ^; r y! A+ a E ^8 I6 |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。; i9 A/ U) ^* m1 Y4 Y/ X
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# M# A, U6 D, _ K3 vCR5244_12V1A 工程样机示意图
6 E# d, x1 H5 `6 \ z5 r0 @, }CR5244 芯片$ s) B. P. O8 d% L. y
. S: h/ h' }8 U; T9 e& [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。
& S) x& _1 A; y
1 n% ~ }/ E6 C: b! o) U特性
& A; U& |! Q; c# C$ w H3 r: h, J, g# X7 Z. Q+ n; p
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；- {) w' J) A$ t5 B
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；9 L$ L! R( a8 L7 A1 q7 x
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；" B' ~) L9 [4 g8 t7 O0 `: \
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；3 w c0 M: @" B% ^: p- 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”
* D7 G5 w" U6 K# l● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
7 J4 n8 E+ |1 e: q% H● 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。2 l. d" g# M q9 \, x& m
8 N) b" b' F# E5 ~9 e
基本应用
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* X" d' v: d" Y● 电源适配器
' ~8 r# B. s, p7 w# D( |0 T: ^& C# z: s1 p9 U3 Z, y
● 开放式电源! y D# n/ R# Y0 ^- y4 G
( o) t* l+ Y: l● 数码相机和摄像机电源
( N2 ^1 d& V i4 E) N9 a0 `6 A4 [" ]+ r* B$ e
● 电脑和服务器辅助电源6 c/ `' O. y% [
$ {$ w' @, x: _- A4 h: D● 机顶盒电源
8 u/ S" I3 k$ ~' ?
' C: t2 U" B1 w8 z& p● 掌上电脑电源& E' C s8 x( v+ T2 w
" z/ `4 i t: U
引脚分布
/ K2 [! o" N2 b& r
/ A) _3 [6 H2 a+ {$ j* `
" o4 o, [- O) J; t# a* Q引脚描述
2 o! }6 B* q/ T, y$ x/ b7 R
4 K" x$ u" K- N4 p
+ @; l' i# K* A: t1 D典型应用7 h! r8 L3 e+ q; K: l
7 H9 D; [6 F& `2 c; ^1 t3 F5 i" N% {# Q3 W$ c% z, 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。9 \- X# m4 `+ x+ ^
- c2 x6 f4 {9 t/ m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。
, h e: e" H" q$ Q! E% Z, {8 ]. O# M4 f. G$ f9 f. A# L
2、样机特性
! u/ F: H d# @! F
f( q- k, F2 ]+ ? D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。. f, m% E, c6 s8 S9 @/ e/ }6 H
+ ^2 j* P8 f# G4 ~& n/ A2.1、输入特性：3 p) ?* \( V+ f) ]
% q+ V; D' q2 E( D7 C7 |$ G/ D
2.2、输出特性：
1 G4 }- X- D( M1 _5 U4 [/ r8 D) r
2.3、整机参数：. Y5 {% g7 u( H8 W$ x
+ G ~: c, N) |1 S! x- F4 x
2.4、保护功能测试：- s( a2 z6 @5 B' L; K
8 S# e6 e/ C. j( ?9 k$ P2.5、工作环境：
' z( Z3 j: W! O/ z7 o5 t5 e( ^) U" I" u! y, U. a, D, a
2.6、测试仪器) H- h' H: r& z; O
# X) o+ |6 X# J' W' M
3、样机结构信息
& u4 a6 g+ E4 m% Y( P' z( y+ L% P& m3 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。
3 |: x/ u. b% K, X* {
6 z( |1 y8 l+ X. ~3.1、电路原理图及PCB 版图：
( S, H" G1 u ]
5 X2 k1 M8 ~3 G3 L7 W4 U0 j（1）原理图：
! P7 n( A# I$ b+ _/ W3 V（2）PCB 版图：
% S; X( n, S) w( v. Z5 `2 _% |% B X" `# U& i# D$ }- M' B3 o
3 Q+ i/ O# R3 C
9 W+ j" ]+ n1 G' O, T1 F8 ?* {
( Q( g1 Q6 g. f6 |2 [+ p3.2、变压器绕制工艺：
# T& Q) ~/ [, P, | s. L6 M* Y
: J, [) N; p# S% E3 ?6 H（1）电路示意图：' V4 U L# O9 i6 x/ b
9 c' e8 C( n" h4 H& K
( K+ d7 z7 K+ l! F- [* Y2 F7 T/ o（2）规格参数：
0 |1 {+ Z" D' a& [ u
9 w2 {7 i, Z8 }& X2 q7 V5 f. ~1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；0 t: j! {- Z$ ^- R, J, L' R% L
2）材质：TDK PC40 或同等材质；& W/ M! q" S% A7 U! y2 h1 ?
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
8 s% q0 n/ M4 a( f W; m7 x: ^) ]4）次级: 三层绝缘线
$ Z1 R6 A6 m4 A9 T2 B1 u/ u; D* s0 ~( n5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质. ~- L& E4 } a% S. Q5 ]
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；" d( W' J# N. n6 {7 N* \& S: j
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）)
( V! h% m: B' b8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min0 I8 Y: Q0 N" |
9）成品要求:浸凡立水
. j" q$ E. O/ c! m C# w
( T+ z/ W: e/ {$ h* B. r8 C5 f/ b（3）变压器参数：
/ C6 a' l# L- g/ ^
/ a4 D! a7 l# H0 _（4）变压器结构图：$ ^& q0 g; E" f6 A
+ s7 s5 K0 V; G+ z6 q, n7 E' Q5 {0 J
3.3、元器件清单：/ u0 r" n* Y+ w5 G* M: N1 G
# o2 G" ?4 T5 y- P. {4 F8 d4、性能测评
8 b" z' {' E3 U6 x: j& J+ d1 J
& S% @! {' G& D4 ?2 x+ f: V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。
5 }" J) z4 C9 _3 L- Y o
+ G: d+ b9 ]/ \4 f3 b4.1、输入特性：
" A( @, E5 ^5 l, T) h' X8 y( v: n2 z
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。
5 v( y- ~& a2 W$ K9 D/ ~( D G) U
表1 、无负载待机功耗(无假负载):% J$ X8 `. w9 P9 E- [
$ h! x5 {7 P/ s9 Q
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
/ F" ~0 Z" _) r1 b( ]
+ T/ ^) ~9 O( U W表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:* i( v& R$ \2 }9 w- ?
' I' \ w8 i8 |; W$ n4 U
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:$ o4 D: n0 i" W6 j7 }
) ]% _) N) P; t# A# R4.2、输出特性：1 B+ I* T% x2 y1 ~
/ r$ [1 A. t) ~# X9 @注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；2 F- s; J. m2 Z; V
" G/ G: {6 C6 e, u/ g7 K
4.1.2 线性调整率和负载调整率：
4 _9 g% r5 w7 X' X1 S4 C
% A \2 `) R/ X: |& ~- F' }* y表4 线性调整率和负载调整率:
5 `" q1 R b/ g: Z$ H. |% V+ L
" l# v! S& R8 R1 \+ {" V4.2.2、输出电压纹波：; p, k. t" T& n7 u, m/ Z/ @
' V& j; g$ J' p& N, @: y0 S/ z
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。
2 D! @* S" Q8 Q8 z: M& q4 J' {9 p. {" c* _/ ?
表5 电压纹波测试, E) l7 S F+ y9 _& D
$ L8 s9 O6 [" a) b0 b纹波噪声波形图：
/ F9 M" o( K2 |) ?2 [# F m) m4 z3 a, W( m2 U7 g+ A0 Y
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 7 q* A0 y. | H$ b I) ?+ A5 c( N
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
4 F( E# h( V9 x0 XFig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
3 E) B/ D# b- n" \5 RFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 9 n+ H7 L C# h" V3 k" q ~. }0 p- S
4.3、保护功能：0 w, l. v" e& {
. w+ m- r2 a- j0 T1 B6 E以下涉及过流保护、短路保护的测试。
1 e' K5 \' z, ?6 ?. `4 v4 X/ Z& g
1 ~2 q# e& W- u, C! x4.3.1 过流保护：$ A/ g8 X* \2 L. d
8 a4 ~7 }2 y+ ?( n. g, c7 `5 |
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
; g$ t( l. V9 {7 j e2 E/ g' R5 U: s. i2 `
5、其它重要波形测试
/ ~& c0 y4 N s/ G5 ~1 u1 L
( H% M, e, w# h! X8 }DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：" a( W2 q4 x( u$ u0 \
AC90/60Hz，100% Load
# D! |6 f2 f6 }- z& s" f. c1 U1 BAC115/60Hz，100% load ' L' Z' u% h( X; e
AC230/50Hz，100% load % y; Q/ S: B) O; U* p5 Q* X: H
AC264/50Hz，100% load , f+ K6 v0 W# g- ]5 Y" u! |
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
5 @# \( r2 j$ O1 _( VAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS - ~: X) Q( P4 H" v- j! z8 ?
6、EMI 评估测试
/ y* P0 D0 O3 {- y$ j+ q6 Q* O. i- R( j( H9 b3 p8 z0 x% A- E9 V
测试条件：3 Q* b! P7 d* ~' i) R, ~& @
, ^( s. K. t1 n# \" w& k7 q
输入：230VAC 50Hz ；
2 B9 q, k `+ x" @8 I* z输出电流：1A ；* k* U( O+ m+ ^: H
负载类型：电阻；
) f! ]* P; B L0 k限值标准参考：EN55013、EN55022B。2 _# O9 I% L0 b/ E, c
( g6 U. a) R7 t8 R% {传导L 线测试PK+AV
, A& a+ L: L" ?传导N 线测试PK+AV
p5 \/ G. \4 v- k2 {) x辐射测试PK+AV
7 b0 A/ c0 i2 X |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
提升卡
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