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$ `- N: P# V( U& L% i$ \+ z
S; t/ s7 C7 y+ b! f3 T1 F
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。* d5 g8 e4 h- {5 U4 F
$ _& y. {2 o& ?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。. m, i7 X& t+ b6 j/ |. e6 \
, z( u* K+ y- z% }- c, R' ?, @
1、样机介绍
) D' c/ t. g2 g) M' G( M
2 x) \( h1 K% U# [5 a( q: _: j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。
* W9 @" U) T! F/ ~2 R+ q% f" x5 T& j
9 V1 I# X# x/ g/ L9 g7 j; P9 j# `" \* {9 H% p6 |4 {7 k
CR5244_12V1A 工程样机示意图 0 v2 K: @9 q6 L8 h
CR5244 芯片8 t( F* p* a0 G% I
T" I' o' z1 iCR5244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。
x) |) f- T$ |9 r/ k/ X3 ~* h1 d4 _4 R( K
特性
8 f2 E; o- R4 g- ^: i6 b5 Y; i$ j- @$ H+ S7 A- B! T. Z
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；' L* S1 P9 M4 Q& a! t
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
" V1 l ]0 S* n8 r● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；1 x) N9 G9 A* s3 w4 ^
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；0 A6 q8 @: }4 s- x* t. y
● 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”1 k' {- q9 ]' }. a; Z% f/ D
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
0 X* i* f6 w `8 |# W● 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。- E9 a4 ~/ f# v0 r% V& v
4 y7 c* a M- ?% }% g8 R- u基本应用
) n. |( P d" V/ y: n6 V* [( g# ]. \! Y& q* P1 E% ]
● 电源适配器
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& p4 ~; \/ M. Y+ l. u2 P X● 开放式电源
% ^5 D; w3 D) t$ z' _4 z+ _/ C9 X% o. R' B- U* V
● 数码相机和摄像机电源
' O# E' O. x" J; ?" N0 q8 u! o0 a5 I% t; j$ H* Y
● 电脑和服务器辅助电源
! E" [" V. H. S+ w! \3 |1 S1 @; h2 q( B
● 机顶盒电源2 E O/ j6 D- K
9 E% {+ y+ f, a8 ?6 T- p9 i. W● 掌上电脑电源
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4 y* L0 y6 I0 j% G引脚分布
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( T9 R) p3 a k; m) ?
引脚描述
5 D6 z6 a6 G0 K1 S6 J
7 [2 G& I- N3 a% f$ |
/ }& T9 f, |) `典型应用
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1 r: V. I1 y6 X8 G6 J, ^# n6 R! j& c( `: N: ]7 C
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 f* {$ j( a. D9 S5 k2 w2 E) Q! _2 m& l$ F* S6 j
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
9 F! L$ C, \+ r& |& C3 W" o9 z0 g! {2 e* T' U d1 X% u: o3 L \
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。3 c: Z8 D7 i3 c3 Q8 M* P
/ l& @ I" a3 d5 O( `4 j
2.1、输入特性：/ K9 O# l0 J. V+ e- d
& e7 ^" }' f# v+ ^4 i1 x
2.2、输出特性：4 |" B4 ?2 g, g2 _3 f: g$ ?
9 y/ L8 m2 R1 p/ D: }2.3、整机参数：- h3 v: T( y) {6 j4 D
' n0 C# k+ @ }9 D6 ?) J `
2.4、保护功能测试：
3 @0 h1 u' D/ K/ F+ f+ U; Z! F* i3 p9 Q* M% B
2.5、工作环境：
, r I) e/ Y6 a* {! k8 h8 f0 R( \" d$ X0 k1 C- O
2.6、测试仪器) V; U8 i) a1 o- w2 J5 N J
4 h, |& |0 M' E \2 N: t3、样机结构信息/ c" p' G3 m3 k' z4 H
+ k. Z9 r- u# y/ Z' S+ Z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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! {7 E5 M6 _& U0 X3.1、电路原理图及PCB 版图：& E: g( b9 A. X F( y4 D
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（1）原理图：( w( u/ p# H( X, [8 ^' P Q2 p% u
（2）PCB 版图：, E0 T" J8 h2 D$ D; a: ]
# @% j% C& A9 v; M
f( b4 f1 o0 f. ^( w, n# B
0 o! a& E, O; X4 ?4 a0 b" ^- D7 S( f/ E5 N' J# a( {- R
3.2、变压器绕制工艺：
7 l4 D i1 X( u: D8 A4 j7 w3 f( q; S( M0 Q. Y
（1）电路示意图：5 m. D3 y$ J; d( h0 g( `9 X
/ Z- }% H9 M. Y" z) G& ?
* d3 R3 K' v3 b& Q
（2）规格参数：
( M E! r7 o6 l" w
, Y( H* s" L, s3 @$ ]1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
6 d$ G3 ]5 r* ~. D2）材质：TDK PC40 或同等材质；
' R3 p6 o+ ^' [ Z3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线" q! m. P( c( q5 @( P% t& Q
4）次级: 三层绝缘线
A- p! w- E; Y2 i9 G+ q4 ^5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
5 f+ O4 m' x3 J J$ U4 D6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；2 g: C! F0 M$ F% 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）)5 p- m6 o; p3 K5 o; M
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
$ n" v* s9 G3 X; J' T# z2 B$ w# r9）成品要求:浸凡立水9 B: t+ v( s6 B% J! T5 [1 C
# \) I4 d f# r3 f9 d. R
（3）变压器参数：
: C* I9 S3 \1 }2 V% c1 J/ t% K s/ I( ?4 ?
（4）变压器结构图：
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3.3、元器件清单：$ E$ r4 j( m8 u5 ?6 |/ G4 P
" {$ ` e- ~: H& J( z4、性能测评
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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。
0 G- z: Z; D/ }+ Q+ x4 F" C& c; W5 l
! _ Z) d3 L! D" m4.1、输入特性：
1 V( K2 z2 m8 m3 [6 o* @. r& S' I) t# [0 z* Y' G# i$ h
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。0 o8 Y8 p" A: J1 i2 b5 r/ I
- r* n% o; _6 U+ X/ m) @# \7 N表1 、无负载待机功耗(无假负载):
" C7 D% x7 ~# c& Q) F7 j
' g2 D+ J% P: r: B: M B1 q8 ], ]表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
' |# K" e7 K' V5 _) T8 u$ b- Y7 D# q! R
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
/ E. Z1 o; V: R+ Y2 y
5 X# c" e1 H& V0 X' w% y$ l" N表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
/ F L; G' m. V1 B/ }
; @6 h1 {5 o1 T4 l% y4 J4.2、输出特性：
- e$ u% T; u2 U& @6 k& u* O
2 Y5 G8 G* P: T |1 e$ w7 \注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；+ L# d1 a/ P- v" D4 G2 Y
; o5 x6 ]+ z' _7 w4.1.2 线性调整率和负载调整率：6 ?" f7 [0 l+ v% a6 Q! I* z4 k
) Y; T. [9 |$ c0 a" A表4 线性调整率和负载调整率:
# i* Q. B2 Y9 E
1 a% A. L) C9 c/ c- ~2 ]4.2.2、输出电压纹波： j8 g( D4 E$ i0 L0 c9 p
$ j- H9 W2 {, L7 O ~3 z, x
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。
$ v# T2 {+ l; `; V" w0 |) y$ ^8 I2 M* {1 L
表5 电压纹波测试
\0 z- p; O5 f) a+ O2 T+ M4 r5 u n( c0 ^5 f0 b
纹波噪声波形图：8 i: ]5 R( n$ z. Z- n8 ^' t( \! T
- r1 N* h5 a* M9 f% N; JFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
, E8 o+ G: _3 Q) Z+ X2 JFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
$ Y+ }* U5 u: T. K( JFig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
0 y# n7 b' d) { }5 u/ FFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load & Q# t7 \! @) z) {0 U* L
4.3、保护功能：' S+ k) O) v }1 C+ S
4 ]2 a* ?" t+ C4 m
以下涉及过流保护、短路保护的测试。% {+ m3 V, V0 t0 Y8 @
4 y+ k$ f5 g8 H1 A
4.3.1 过流保护：
0 ^; d3 P W* e0 j7 k: N
- v* J/ K) h' q) W t4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A% `8 P% M/ N. Q2 l
% w6 U7 c- ?) j3 V
5、其它重要波形测试6 u4 A( H4 Z+ G# D( \$ U' h
* @4 \9 E6 R& ?1 [1 }5 n
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
, d0 @2 k' D3 |* @0 X# E5 bAC90/60Hz，100% Load
9 i- A3 \( ^/ B8 O2 h5 \5 K* n/ OAC115/60Hz，100% load 8 u2 @! P, [/ N% o$ h
AC230/50Hz，100% load $ C! a- R/ [8 n) k9 g# Q- Y# |; y
AC264/50Hz，100% load
7 e$ D0 L4 H1 t8 B, h- x+ aAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
3 p- i2 H& m+ p- _2 KAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
, H+ b V7 V" k# e: d6、EMI 评估测试
, G7 f5 N5 n5 f9 {) A4 n7 u- g P9 s& L1 `+ j8 `
测试条件：. u3 V! l3 n" u3 G8 ~
% R6 }. B: r/ s
输入：230VAC 50Hz ；
3 h* j3 }, \ _4 t* Q' d输出电流：1A ；
# O! f3 N% S5 p) n5 d; P7 X负载类型：电阻；
* I- w8 p" C% D- Y; E限值标准参考：EN55013、EN55022B。
9 [" m( r( o2 a4 t0 [( y' [# o, j+ r2 i: d( d: v1 N
传导L 线测试PK+AV # {+ L( M/ Q/ j" N$ E4 i9 i& W1 ]
传导N 线测试PK+AV 3 w8 p* [% i* s4 M: n/ Y0 G
辐射测试PK+AV
" x: g/ f( [! f# d! G1 G9 l5 i |
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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