本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
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: a/ c: _; M" m) Y' {% }" d文章概述
4 R3 D/ C. _# C7 M0 ?; B G; P# [1 i0 v/ @9 ^
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。, u' G# Q0 M) M/ n2 \4 r
: e1 }: v0 F6 n' v: V8 c
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
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( v8 M) a9 h1 b% ?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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CR5244_12V1A 工程样机示意图 ! g" M, p6 `) V5 o: x
CR5244 芯片
+ Z+ s: {) K& ?
2 c$ M$ \4 N/ 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。 _4 U0 h! v6 B3 T/ Z
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特性
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● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；% Z" C" D: c- m
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；) w& R3 w! p$ Y- Z4 l. p/ j
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；; w7 V2 ~# r2 O1 G& t4 G
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
! V3 S$ `9 ]# B( N1 M/ h" L● 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 \1 q/ G$ P6 d. N* \
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
. F/ u1 p' U" I3 U2 p: V● 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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5 S$ t" S' N$ h' R0 t" @0 s基本应用
* I/ l, I2 n6 I3 R% Y7 W# Y3 S E, g. |5 j
● 电源适配器
5 [1 [. R. i7 `" o. N+ i$ b7 U3 R3 y( A* Y
● 开放式电源
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' b* d' e4 H5 A- y● 数码相机和摄像机电源
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- N# a0 x+ V# F● 电脑和服务器辅助电源 t D: C4 H g3 A' v( i7 `
& V/ N& D$ ^. F8 f
● 机顶盒电源
# J7 q/ ]0 i0 u
9 P/ [: j& h7 m- e# m. A● 掌上电脑电源
& T7 r$ ?. Z" U
7 K* ^- {& D/ b$ M# ]引脚分布
' k% O# e$ {9 F" ^4 }0 y. b2 p1 h+ r: O4 Z0 s |
& v7 q9 i+ v j0 u( J
引脚描述
! Q. X, {: \' m9 l* b9 l& u
8 J, n9 N# G0 h& \
8 [( K2 L' l2 {- [% {* J典型应用* O# c+ H/ P9 L& _$ j5 A
% A1 T; h5 B" q6 x9 `
! X& T6 A# }" c) H8 k; L$ n+ I: 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。
0 q. {$ D/ h: d/ q
% w8 n Y7 g0 p, p, O! `/ n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。
" A' @6 c2 T. k! v6 ]" ~
8 Q+ _7 X+ L" N& c S2、样机特性0 t- P" d# T! l: R4 D
8 d+ E- G9 [9 }3 s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。5 u. b* F9 Q( e# O1 _
, i* Q4 L0 f; l9 E
2.1、输入特性：
0 X+ S6 C0 p4 V4 z4 E' s. d, o+ p' E% {, ]9 J6 e
2.2、输出特性：$ i' S. z. Z# F: H( w& a0 f6 y
0 P* ~- g$ I$ @: g( C4 d2.3、整机参数：
- Q, [. a1 S' u* X" C
& f" ?- a% k4 k2.4、保护功能测试：
+ d. T/ c f. w- T; e5 Y3 C1 k- ~+ f! t
2.5、工作环境：/ N( \6 N9 @3 i. o( `3 O
$ t: ]; F2 k% F+ ^2.6、测试仪器+ |+ U9 h" Z e; S) i8 m* a
, K9 H0 A6 ?0 u: v9 N9 ]
3、样机结构信息
2 }& C; z5 Q( ~- H8 ?( x
5 k- ^0 @+ r F8 W: o+ v" B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 S3 c7 w" e# {
' v/ b& f) H* O+ x3 H' C! w9 M
3.1、电路原理图及PCB 版图：
; Q- X4 Q/ y: A) K) y1 ?$ t; N( \' h N2 n5 b7 R# W
（1）原理图：7 r/ c* I) b8 ]) Y& j I4 K
（2）PCB 版图：" ^; B: u# D; V/ p. S" I
, r- q: V0 {+ U
_" o' o- i) U# o" p1 i3 S5 e5 l: l
' x4 h, Z! a5 v- q `5 w, j+ z* X4 V! J( P8 X6 ~' e
3.2、变压器绕制工艺：
9 t5 V7 b0 t) q% n' x- |6 }; ^4 ]! f. m' C
（1）电路示意图：
+ C# Z! c( F) `- B4 n1 \: [6 I; H
; K1 W9 T/ q. ~& N
8 n; q/ \" L# W! `$ m2 J( @& i4 ^, k（2）规格参数：
# k) m# [/ a: Y2 V# e) r( [( Z! Q b7 a, M
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；/ z) f! P5 Z& g" D
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
" K) W: I& X X2 ]0 o3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
' Q0 y3 j( ]- R2 K' X& a7 O$ Q4）次级: 三层绝缘线
" z: V9 O7 ^5 Q1 {! u* {5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质+ W: Y, H0 e7 |9 `. Y
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；) S" v- T: X/ T) y# y0 w* i. v% f
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）)+ ~, }; S4 b: e8 i. h0 H* A1 n. [+ G
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
& [) f; M9 b, x( F' B9）成品要求:浸凡立水! W8 C! w5 J- n# Q# ?3 e0 d
: w: W1 y3 k, M& F
（3）变压器参数：
+ e* ?' v6 I$ V: f4 f5 }& p/ |8 K1 W2 E
（4）变压器结构图：
. c1 Q+ X5 }9 q( d! ? h9 f3 W6 B5 M- _
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3.3、元器件清单：
1 c' s. r7 i0 D" R6 m& \# n% t; q( q2 g
4、性能测评
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2 j! g' S3 P! H! D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。% g# F( Z4 r# B6 y1 b
" o# ^+ t- Z* z9 P+ i
4.1、输入特性：
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8 Z2 f9 ?. U, }0 W4 r/ w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。
, s. W0 ?! K" ^& B" L- Q. D) ^+ Q& x) d ?0 \$ |: g' t. ?$ J: L4 I% w" C7 ^: G
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
& A, M) t& i. K1 a
3 N5 @: r+ k. [/ _$ j表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
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* h+ q: k0 L* D, O2 f9 ]表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:) @8 `" Q, }5 V) D9 N7 f4 Z3 e
; Z4 Q& k: s9 h, j6 Q! l H' X
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:9 Q9 K7 k# q, s! J
* Z, y7 ? l. [1 s( k; H4.2、输出特性：5 K1 W: k7 H' Q
- o: u) ^' ^1 y" b$ T$ Y e g
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
% w0 B( Y( {- E$ }1 r7 z; c7 a+ U+ S3 v# @2 g, z' B, B
4.1.2 线性调整率和负载调整率：# E0 Y2 M. @& {" G, U# D) L: J
: g4 e' l' t9 A0 }) D表4 线性调整率和负载调整率:
4 G" A* [' F3 z3 R
! w5 P" M [/ z( \1 w! c2 {4.2.2、输出电压纹波：
7 J& Q4 f, _+ Y1 d, M- i$ _4 }; n' {4 b9 j3 t8 O: C3 R- K1 u+ {
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。0 e3 i5 w' y, I* [2 M3 T
4 q* a' z. O! ~! i表5 电压纹波测试
% `/ @" _9 ~, _/ y% f- ~1 d: Y. R# H' n
纹波噪声波形图： @$ O' ?( l# M9 l3 P2 Y1 n7 N& t1 u
a( C& H- q6 J* n8 kFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
l, h+ Y8 s7 v7 \5 ^+ Z1 DFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load 4 j" M% L1 q. V/ O% C
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
/ d( ~' @5 r# y1 aFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load # v0 c7 j/ `! o: [' ~- v1 Q
4.3、保护功能：8 V! t# n0 l* Q9 U' p
. a3 `/ n( [5 G. s+ e以下涉及过流保护、短路保护的测试。, H/ W( S, s: R' C$ ?
1 l! X! ?& F; a6 q5 j" q
4.3.1 过流保护：9 T+ \7 Y% r3 V) G; Q$ ?, y6 V
" m( O( l9 d6 W, i% R G# \
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
# O& @3 M& I4 A" [% Y' Z& M% Y" N% U& _
5、其它重要波形测试
7 k* m' W9 p: D4 \& g: O& E' G7 D& j! v- n/ ?
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
% z9 m' Y; u% o5 G. UAC90/60Hz，100% Load / g- x. ~1 J# `5 N- `
AC115/60Hz，100% load
1 n7 f/ E6 j& g" X# F% g$ ]AC230/50Hz，100% load 6 p. y: V( g9 i7 a8 p7 c( n
AC264/50Hz，100% load 2 S( Q! X8 |% j' z3 s1 v
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S 4 \7 f. F8 u, S/ ?- h
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
- `' p4 C& _' t2 o9 g6、EMI 评估测试
& N: F+ [! J @. Y- ?
6 E9 i& P$ l; m) U' _2 [测试条件：9 q2 V- L, E9 H! ]7 _
I5 _+ ~# }. d9 B* Z7 m: g- D, v( M
输入：230VAC 50Hz ；9 Y" B* G3 g/ L
输出电流：1A ； E/ b# _8 R$ G% ~4 y$ M5 n C
负载类型：电阻；
' r' L2 }+ I, V0 {: g- |" h限值标准参考：EN55013、EN55022B。% i- B0 ~4 E/ L1 @9 M
1 L8 u6 Z8 g/ C" U# A( A5 H ]( N传导L 线测试PK+AV
0 G5 N* y& V' A; X! x: r传导N 线测试PK+AV
/ Z& r1 W5 f* f2 \7 r/ ?7 [0 J( z辐射测试PK+AV
8 q% O% _* \4 S' o, G6 i4 m9 q |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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