本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 # T3 {9 J- j* }6 x% r n
* H/ `9 ~2 k; l/ X- ^文章概述1 x& W; y1 D5 a% F& }
. t7 I. s! T$ O. l7 }. J7 J' `0 N& M, [* ^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% s+ F; t/ n. H; Q2 Q
$ S+ W* I! a; x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。
$ T, D& N3 {+ q* u u' B; s" Z; q, F1 c* Z! V
1、样机介绍' t1 y* L( Z' [2 |% A* E+ l, `
1 s- [# D& p1 H# I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。
/ r8 z& j8 K. b7 I% ]* K+ t& K" S' A) _8 y7 Q) W6 G1 z
* r g9 ?0 f4 ~ ~CR5244_12V1A 工程样机示意图 4 l0 ?0 }8 S* G1 K2 i0 |
CR5244 芯片
% u0 e$ L+ R& E7 w: m$ g! X) M$ `9 [5 U9 h) q- L+ n( q- u
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。
* A! L. h7 @! ^. R3 [ x1 H7 r H! i# i8 Y) Q0 ^6 d
特性
) j$ i' q# A5 }# s: U$ W- f; A7 ~# V
. f" x9 i! S! F ^● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；' n" R; V' E& O% R2 |
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
4 J i9 R2 S e+ K8 C+ y● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
. j; ?9 C; R f3 d● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
( L# q: U0 s4 W8 W( }) h% e● 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”) G6 T# _1 F1 q3 D: O1 @+ j, J
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；; |0 m' I9 d* E* `
● 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。
' _7 ]3 O. }7 k( o, k
0 n q' f7 i4 Z基本应用- U7 @4 l9 {6 A) G# M- \
c& j# @4 g# N! A k
● 电源适配器
# r% C3 S( M9 l1 i9 p- R: a* V# {
● 开放式电源) t6 V2 U0 I: J5 R
8 w4 [; `& y- m# {) k7 N
● 数码相机和摄像机电源
+ W: t$ Q( O. S0 p k/ {
) F8 H8 e o9 q6 Z; k$ B● 电脑和服务器辅助电源+ L+ V% U* M5 m V- _. D
- ?' _/ c4 \, j8 w5 t5 }
● 机顶盒电源
0 y. J+ I W. @; B
$ }3 j( L! C3 @: w● 掌上电脑电源2 j- t; A2 w$ ^) p/ z
) U# {2 Z2 c! s% ~% o
引脚分布/ |. B5 V; `9 o2 N! M4 ^" ?
" P- l4 S9 `- Q* O) b* d9 z
2 J; @! W, j! B' c; c' Q引脚描述0 i; l" l* M2 M
9 g9 e8 S1 K" b$ r9 Q
8 q5 N, g9 t3 H5 X. y' @) ^+ R典型应用) x+ l% H# d: R4 i( o2 m
/ ~) y- {/ u0 k8 B, G. d9 F& X1 q
, A, F5 m. L# B9 i$ ?% I8 D
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。
2 T+ o6 Y l0 W) R
, q- O6 G- P3 j2 |4 I4 [7 X$ D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。7 X2 e; D$ W5 c
: D0 M; t/ R+ M2、样机特性/ E) A" u9 Y3 n' V6 d
. o I4 A2 v! b+ Z3 N5 m; |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。
# Z; @, y5 _5 ]( u! `# I1 t3 `# g8 ?# ?7 ^% P4 c5 f( A/ T9 p
2.1、输入特性：
( U- F) @2 I }) q% i4 Q9 X$ g( ]! m6 Z! B# b
2.2、输出特性：
6 u& [6 p/ f( N. Q5 @# c- J- A. \/ N8 N: u: O5 C
2.3、整机参数：; ~1 W2 g' O( u6 I: `: _. b! ~8 J+ \
! e( C5 o0 |1 N' J4 w! ?* O
2.4、保护功能测试：
4 Q* y6 X3 P( u9 d! u
7 Y% h A" |& o- I2.5、工作环境：
$ l: p- T8 H0 V1 ^' ~
# u' T _" e6 y+ o( \: n2.6、测试仪器
) K' x% I" m# B* k
3 ]4 k$ z$ i' }' H& ^3、样机结构信息
3 Y3 C. |$ ]' L' F
! i: }5 @, Y& g3 x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 y2 P' |% E0 Z0 D& p; i% M( M2 f+ o) m) J* O+ O
3.1、电路原理图及PCB 版图：
- f# B: X3 l, N( L
/ P! |$ R% T1 I（1）原理图：
7 j4 p( k M- n* w1 i1 s1 x# y（2）PCB 版图：
! V) C0 f! v1 Z" R N5 j1 o; S0 k* L6 A1 z: t6 N
% T# X) G6 W3 z- W: @
; P4 F, L. ]1 Y
0 N; l+ _: m) m! t$ ]6 `3.2、变压器绕制工艺：
8 a0 @, i# p8 j0 y) v3 ^& r/ H7 [. ?7 k1 O: }# {0 |( Q+ H8 n( y
（1）电路示意图： k$ B& c0 _3 ~# N6 f
) D0 @. C" |) @
+ f$ H5 g T q; E8 E( P/ B" a（2）规格参数：
, z6 p, ~+ P# t, s
4 v7 Q7 ?/ ^; m( B% ?: b1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；( O# w+ x5 s8 Y. w
2）材质：TDK PC40 或同等材质；" V% F; `. S5 c6 L7 D8 {8 R
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线7 Q) s# }. n/ Z
4）次级: 三层绝缘线, \+ d c H. W
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质( T6 P8 J7 Q; `% M' ~
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）； F1 Y2 [! W0 R% l$ o- C- 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）)4 L' q/ {7 e* X! K
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
- x' {# v a1 G- m# @" v' x9）成品要求:浸凡立水- A. {# Y9 K* l2 ?
, D) ~, ^$ t4 L F5 V, w8 W% O
（3）变压器参数：8 `3 z) {. k L6 L, k( V" P/ g+ ^7 @. W
9 ^# q" R4 w# A7 s) |( S
（4）变压器结构图：
) R, ~* C$ K" d: A( X/ \1 M. A- L9 `( ^
6 w3 l" q) p) J$ P& A5 z9 n
3.3、元器件清单：5 R% G; _* g& V6 E( X( X. F
# r" v) y7 m9 |- h. F# e4、性能测评
6 a) V3 n! M8 R5 g+ P1 x1 K, {
3 F- Q- l, G. t$ X% b$ ~7 B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。
9 l8 `5 O) W) H% Z+ R G2 \' C/ J& x, ~1 p, D4 W8 a' H; B4 T, W
4.1、输入特性：
+ I" d2 v: Q' S; Y3 _9 e: A4 f [1 `4 w i, ~" |3 {
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。, u) H( g- D" C" \2 A3 T" |' N
+ [2 t8 j; x5 s2 u表1 、无负载待机功耗(无假负载):$ f5 x5 N' C: S& l3 z
. |* ]) k y6 e9 o
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性9 {0 z% l) x; `* F/ M+ d, f k
% g, h. w, z- i; k表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
' {8 X7 d7 W' b
- F1 S" t1 Y) h: i* W' J" ~1 s. R表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
7 q; N2 |3 t' i6 K$ K# O5 C
( C% x: K7 p3 W; q+ O) S4.2、输出特性：
# b) j% p# E9 Z; Z0 d
' f4 x3 D9 d) @' C) U* Z0 E( D注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；" i4 K5 S" f+ h" L! |0 ~* h
, F- b9 T& |: f" L4.1.2 线性调整率和负载调整率：% d+ o+ o6 N% [8 j, Y+ V- t
2 x, e2 A' h( t; o1 ]! k6 [
表4 线性调整率和负载调整率:
T7 T9 ~1 z6 M9 z0 P0 C! z% I3 _; d+ ^+ h3 R& \, O7 D. r/ c
4.2.2、输出电压纹波：* U7 V& _2 c# \- E. H
p: q0 `1 c, u5 Z3 P& s
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。7 [. u9 i. y5 O) ?6 Y( D# f
& I7 J: c# T% _8 A/ m! L2 h6 L表5 电压纹波测试" Q6 L2 R. S e. @: R8 ~
( A( n$ y% i+ ^4 k S纹波噪声波形图：
' a3 ]$ k; j% c, b
6 M l" p/ y' K" e4 \+ F; [$ `Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 5 ~* U/ b( t4 K B1 l* T
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
% u8 x' i# c. m+ R5 K! L" V3 [Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load & M5 Q/ U) n" Y# l& v
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
1 G6 K' u* G0 Z) T4.3、保护功能：) _( p: R. r( _3 z5 U/ @6 e! u
) P. L, ]8 F6 a" t5 P以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ I5 a- t! I9 {5 ?7 i% z8 r' e# _) t& V8 }' e1 E3 r
4.3.1 过流保护：
) ~8 k) o9 B* O5 j& I) X1 d! ~
$ H9 _0 X& l2 u# B( v; w, \4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
, G; b( A% p* o N0 i" X$ ^% n4 w0 B- H
! l, I0 Q1 h, n5、其它重要波形测试
: z) m2 z0 u& T: p, C& }
# ], s6 }; Y& a' I0 P3 ZDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：: e; {' [; ~5 V! C
AC90/60Hz，100% Load ( R C. t/ @1 ~1 C. Y" k5 E) g
AC115/60Hz，100% load
1 Y1 Q5 ^" L6 bAC230/50Hz，100% load
2 q" C0 a: o# k: l2 S; C, RAC264/50Hz，100% load
, ^1 Q( @- Z/ p9 dAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
: z7 w8 K3 _. K+ ~* S1 QAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 4 v' h# _" z9 D9 u
6、EMI 评估测试
+ T; N" I% ?: G! c8 @6 z
" e8 n% ?6 P( Z5 E- @测试条件：4 V: Z/ P& Q. k, P
9 p% l" c. e3 g9 a4 P
输入：230VAC 50Hz ；
% L* d p+ W Q/ }. h8 A输出电流：1A ；7 h. w( I1 ]$ \6 K
负载类型：电阻；
1 i7 Y n# s9 G3 T. O限值标准参考：EN55013、EN55022B。4 U2 b0 C" r% F! ?7 G
( l" S4 g: N7 w* W传导L 线测试PK+AV
0 K! s- Y6 E* v4 \传导N 线测试PK+AV
+ O3 c3 f0 j" U2 P) E5 |辐射测试PK+AV 5 H1 y- A) J( j* Z% U- }
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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