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
, ?. c" r8 y9 r" D% U$ U9 @' x5 G6 U: d% `( ]8 Y1 t
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。9 D7 p8 R* i0 m
' L9 H6 ]0 |8 d- Q7 ?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。
: E$ n+ w$ I8 v1 d' J$ m, G5 U$ ^ ~9 O; ?. j4 {: D8 B9 R
1、样机介绍" P' W6 j9 O$ ?, H2 k8 _' `
! B/ `* X9 t5 q1 I0 I8 v; 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。" `( w( _" u2 W
1 c# V8 { a8 K4 r+ {8 t' s. h* g1 x$ c: G8 d
CR5244_12V1A 工程样机示意图 ) u/ K2 G3 X5 B
CR5244 芯片" ]0 m+ V3 ^) X0 r0 Q; _2 {
/ [1 {7 Y( g5 m* {: CCR5244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。; }, T9 z+ R7 m! B3 ]5 H
: Q2 h: I) K6 |& o; T: F
特性- o) b$ X+ G1 ~, |1 h% c
' r/ E$ r r. X1 s. b
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
1 T4 Z& T+ U9 O% X. b* _( x0 p/ u. ]● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
; C# B$ }# q' d7 [* S" l● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；, _' i; X3 y, q$ L) x0 x
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；: L# O7 S1 A& Z1 |( o; u& F+ h! x
● 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”
: |# x( `1 O5 w, Y! {● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
4 h0 R5 l5 L8 W/ A' X1 v, u {8 l● 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。6 r) a* G/ V k- c" O
3 u2 r: p& G4 Q3 w" K g基本应用- h' t5 s' \* K& i9 z B1 R) u) O2 J
/ A' l& E$ O2 q. @5 E. M● 电源适配器9 ]$ C. n2 D/ X' [) y7 ~
, B7 t) M( m# F+ _● 开放式电源
9 ~) m! w/ I3 u$ ^8 @6 b7 n8 @9 x. e% E; y* m
● 数码相机和摄像机电源' S) j. k2 J4 B
* X: ?6 T# i6 @/ }7 j/ t* l
● 电脑和服务器辅助电源+ |. ?$ j- Q. ^$ \4 S% R
, ^* D3 f- P5 @) u. E; J7 W● 机顶盒电源! M9 @- g O4 y3 a
1 ?; g6 e- b& ^/ a! d● 掌上电脑电源
5 t$ d/ @- f1 K& \" T6 k& V" H* _% `9 J3 \7 ]* @6 f3 n
引脚分布
; b! V# s0 e% B
2 d3 O8 s' U, b g* ]( Z, b
% c6 ^1 v1 v4 X. h0 Z' [引脚描述7 |& g p( t- t9 M$ F
+ V9 U' j+ p( j1 Q: x/ A6 a8 E4 C/ [9 ~$ M9 N5 u9 e1 I& k
典型应用9 _$ f- @; p5 I4 Q. O
' j C: Y1 M4 U, S2 V$ \+ E) N' }5 g/ n
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 E2 g7 ^# {& j; q: U6 ?( D2 m' r Y8 m
; i5 x7 X4 f2 g0 M! D w& P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。
3 W3 L, \2 q8 ?3 I# N# m% a) p) C: x8 p! ?* U8 E- e9 P
2、样机特性% ]" y0 N5 _( Z5 J6 m' G3 c
2 @' B) \( ^0 `! I
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 ~- r( [ N( A
- C. [! v' }/ K8 Y! `. R* ^- b2.1、输入特性： Y W1 R: c P; V9 t+ G* V
" ?1 h: q3 H: _+ S
2.2、输出特性：
& a5 ?0 O) S. k* a- S R( C1 B" S0 \' c
2.3、整机参数：. K2 B& [1 o8 h0 z/ F% Y
0 r" t) t# M* b3 y7 |) |
2.4、保护功能测试：
/ N" P& b- ~' }+ c, p# |
9 g. R' a1 a( f6 i' |8 r9 T2.5、工作环境：
6 z* }& m, N! L1 @& P% ]6 _4 V; z2 y# S- T) P6 K
2.6、测试仪器
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3、样机结构信息
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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：
& }6 I. y4 F/ v1 ~% g3 R( Z% u* [& j5 T1 ]" E) o. G
（1）原理图：
. c3 w" T, T1 ]（2）PCB 版图：0 R8 E$ K* X2 F9 q. W- s3 l5 B# {
+ W z5 L2 x: X+ g; D* F, w3 O; Y- A
/ f- Q/ p% C1 C) ~+ `* @# a" `1 a" K; V* Q6 `5 |
: s8 S5 {: D, y4 K c+ T
3.2、变压器绕制工艺：( I" Z' o1 N$ ~4 L
" O8 w/ y6 ^( L4 w# A/ r（1）电路示意图：
3 D C( |; `2 q+ c) `
1 x7 w1 u1 G1 F) r7 ^3 H; O1 W/ v6 {2 u3 A( l0 J
（2）规格参数：8 v }9 W8 M+ h4 M- ]7 P/ ^3 E
5 s1 q# Y2 j! |" y
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
5 b! Z2 U9 C- I5 \# `$ q2）材质：TDK PC40 或同等材质；& [0 ~+ r0 H& M% y
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线3 R. } C. h" c! W# z% i
4）次级: 三层绝缘线
3 H4 x; E, U: {& z/ ~+ k9 q$ g5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质+ F% w: v+ A6 ]: c- I6 B
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；4 k9 v: [# I! o7 s
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）)$ ?/ l+ `- O' |' c4 R; V
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min/ L3 @* H8 A# J5 t! N `
9）成品要求:浸凡立水
9 m7 D3 E, N! ^' f0 a
4 P o! Z% N+ ]& h（3）变压器参数：
7 t( Y8 f3 \# r6 }8 s( \* i
( r* n: g; i, T8 p3 t（4）变压器结构图：1 l4 V4 |1 o% ^; c
- O; e* h; ^- n5 K H' h
8 Q5 S/ ]! B0 ^' c- q& o3.3、元器件清单：' X. x2 d; Y" E0 _9 k
4 @0 ^4 F! e3 ]; z+ c0 G+ O# r4、性能测评
. P$ |5 i4 C( y/ g; V, f' `8 [* S6 V# C3 B) e. f
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。
# ?1 s+ A6 B( T0 V/ | N9 \& l+ u3 \
8 R7 }; A% p* _8 F5 \7 T4.1、输入特性：& H, E5 m# R, r% x
7 {4 s, w; x% H" S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。
. m4 X/ |/ k2 g
. y2 S; L2 o9 v5 i% a, q1 F. j, e表1 、无负载待机功耗(无假负载):
( W! z! `* Z/ ]* H/ x8 `2 z# E2 u& @& o. ~5 h/ P0 `5 r
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
3 O& a7 U8 _! ~+ T. E" w5 s& o2 p0 K4 A+ R- |2 l1 Y9 q- `
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
$ Q. y- F& G& p# [9 ]4 s; b7 n _! O& c. X9 S
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
" }- v8 N, r# i, q! l+ ?) J3 ^- A8 G1 O" g0 e# t
4.2、输出特性：
& _9 i& m7 v0 u% h+ } i% h; {. q6 G8 }; k$ N7 a9 [: D8 s
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
/ Y% P, [: _6 k- @9 z# V6 T j% ]
4.1.2 线性调整率和负载调整率：
% i+ j5 P: l* S1 L% {3 J" C3 K. Y( U. a( R ~9 L' m
表4 线性调整率和负载调整率:& r) } J) J' ?# L, O
3 C7 B- b# @6 M' Y' u4.2.2、输出电压纹波：
' e9 r9 {* N/ I+ j1 l/ [- g
' |" _6 U2 R* 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。3 W5 I$ A# g, X) o& J
0 t' t; d# M8 x. }1 y; U表5 电压纹波测试
! k8 i# ~/ B b' S" W: [$ k
' ?3 | c4 [7 W5 r纹波噪声波形图：
+ L+ D6 F- @; B; y. L6 }) l" H
; r0 Z0 ~6 X j4 ` Q( JFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
7 }# H3 C4 w* W1 H- LFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load , Q$ `; t2 j9 g: h4 r& u# |6 \
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
. f" L" K$ [# HFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
6 H! i& U3 h" V* ~- y) `( p4.3、保护功能：
- l& }0 A2 j' |' \
" t( F' f, u7 G" K' h$ C以下涉及过流保护、短路保护的测试。% J8 s. _- v7 [" V$ y
- f2 \- q2 K# ?' k0 V* n
4.3.1 过流保护：) `9 X$ H' C8 {1 c$ \! U
0 H. X% R) H# C; L' L4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
& [' J4 e0 U, ~2 m3 _4 W, ]
3 l3 W% B. u& Y5、其它重要波形测试
( M9 V% Z1 Y3 e& S( P- t' d8 Q; l# A$ Q( d
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：$ N' P5 B6 ?$ s, V
AC90/60Hz，100% Load & N* i' f9 l" _- x7 M6 t/ J
AC115/60Hz，100% load
' g+ M3 }% W( j$ g6 C# vAC230/50Hz，100% load
( b' g6 s2 m1 [4 Y' RAC264/50Hz，100% load
; K, l/ I& X5 N( X+ d8 y$ j3 YAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
& S) G" d9 U [- S) ]& E; tAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
9 Q! L J, b7 [% J. M0 K6、EMI 评估测试
5 h* o3 v( c: d0 ~" i
9 Q$ U3 R7 L3 ], }# Y7 u测试条件：* |9 h5 A5 F9 `# i S: H# X
I2 ?1 X! T8 c, o5 q
输入：230VAC 50Hz ；* v# w+ E$ L4 S5 f% ]
输出电流：1A ；9 \2 }+ W6 A9 q+ v
负载类型：电阻；6 _1 A- D* t7 p1 C
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
/ T7 W1 U5 G% f8 i; H6 k6 {( a% H' V, N5 e3 i- H
传导L 线测试PK+AV
9 B+ \/ c$ c. X: {: M. x+ e" y' u ^传导N 线测试PK+AV
" e. g4 D1 U) u辐射测试PK+AV / `- m0 Y, y3 C$ J
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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