本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 / W% b* \- w; I: h8 M9 F: T
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在之前的文章中，我们介绍了基于本公司主推的CR5244_12V1A充电器/适配器方案。本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_5V2.4A小功率充电器/适配器方案，就让小编带着大家了解一下吧！
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01、样机介绍
' [ q+ }! K# Q8 u# \# @0 a D) P* O
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。
0 t. ?. ^ i6 C, j9 B0 R0 r5 Q& t I( o" D$ j1 Q/ Y
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图 ; q/ S. p: A0 l3 n A
CR5244芯片/ P8 k8 V2 g, b9 r0 h
8 k1 a9 ^; R( l3 s
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 U C' b% g. r% L' l: Y4 x6 P- d
1 y. v, w' e6 ^% W# }. A7 V
特性2 i% a/ m+ [/ N6 k3 n+ `4 K
( o$ P' s$ T" P% P
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
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● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
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● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
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. a% Y* f; o8 j J$ e● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW； . H7 K6 R+ z9 G8 G9 M: f! b3 {
8 h, w( Y/ t, Y' K- t; `● 输出接18AWG 1.5米，四点平均效率：>79.94%，满足“能源之星 V2.0- VI 级能效”6 z1 K; ?4 a) [, ?+ t3 V
( ?9 k8 k, k p7 X5 g- t
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；$ ^9 n/ V* n. S8 _% Y
. t& O1 c A) s5 o: p8 p1 [/ r; N● 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 b8 b' r* @# F, Y z/ B基本应用) o% u: w! P6 E
4 Q' ]1 t0 ?; }" u( L/ A/ x● 电源适配器
3 f0 n' k8 B6 j. B
8 c Q2 t( A* f7 u! B7 y● 开放式电源
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● 数码相机和摄像机电源
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2 [- U5 {8 j4 l. {● 电脑和服务器辅助电源
W) Y7 r! W: V! s( p9 J# g
% V$ D; S2 }1 O ~2 b● 机顶盒电源/ ~+ g7 W+ }7 F! E" G8 ~# G# M3 [0 z- k
6 X: S* U- Y% q! @# O$ g
● 掌上电脑电源
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引脚分布
7 A3 d4 l# U- V0 b; b
4 y7 M( v( c. V' W
, H! ? J5 d* Y" c6 _! M引脚描述
* M; W+ R8 b3 l/ T2 G' r$ M9 I$ N y; I9 ]- {9 M, N8 j
2 ?/ U1 o3 G8 R2 m! b" u( o9 M典型应用
- T, Z; |' c* [
: t% R$ \8 t' H( F0 u
; \% \: v$ A; f: T0 {& [该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>79.94%， 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。$ f+ \9 }4 S. v' @1 ?
+ C- U6 O: x' F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。
6 W+ Z( w- k/ r* @4 s% f$ d2 R3 p- {* ^
02、样机特性
8 t! d) I8 d; G- J4 s' X; a( x* b2 ?9 b. c, 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。) h. F/ {: D7 w# ~$ J
4 f1 s: \* r9 Y2.1、输入特性
0 \& P2 \" ~3 l- [% g0 j; a
( a+ M( r. e$ s! m# U$ j* T
- p8 A/ c. B$ H( o( o6 Q2.2、输出特性：
7 Y1 ]1 h& S& L& k' [( X2 r+ | d' b: F( ?0 _" d% C
2.3、整机参数：4 m5 I( e6 Y+ o' q8 I( w/ ]
a- C* o! q+ j4 }+ y( q$ k, T
2.4、保护功能测试：0 R6 Q% J* h# ]# [! n& v
4 Q3 {! X4 W1 d) i6 Q
2.5、工作环境：2 w& C6 n6 J5 {$ g
( U! Y3 e& n4 |% X3 a( h, g* ], Q4 M2.6、测试仪器
- n4 I$ f+ K! Y! I1 B" t2 r. ]. ^3 x4 r( n
03、样机结构信息: ^* S5 o& H+ s6 W/ Z) G8 ]
' H4 U6 t8 }: F& N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。 9 B: K* A* u7 G# X
9 J1 a1 a! G' p
3.1、电路原理图及 PCB 版图：1 F( y/ l0 F7 d2 w# m
+ }- p; p9 h% u; z3 B6 |
（1）原理图：
6 z2 r( V% Y" x9 a- {% D; i' R* R1 B2 g$ U/ {7 h. @
（2）PCB版图& Y5 |5 \+ ?+ J# @
, |5 A9 a$ [& c a7 C! n P! _* {. d1 M8 D% ?9 O( k
" p0 |$ N% n1 K; H+ }0 N% G" X T3 _
3.2、变压器绕制工艺：
# V/ k3 X9 O$ |; \0 \* N: u+ e2 C7 |! V6 f- \. o N( R
（1）电路示意图：0 V8 P. b- ` _1 e$ r' D! l$ Z% H' c
! ?4 t" T( S( R
% e2 {1 e4 }5 G7 s4 K* o6 w( ]
（2）规格参数：
; W2 A4 F: e5 i" _. @! h
" k" G& U `# L+ Y# i5 v1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；" O: a% V" q4 Z" s" u& w
) a1 |0 b0 a. w
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
6 }4 [; a; h8 q- U0 V8 V: f9 {( [. H
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线: c# _! r; i7 c( r* Y4 O
/ y) P0 N2 v6 L c, E+ X6 `0 Z
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
& d0 f( _ H7 m' T. W$ d/ Y/ ~/ v7 }9 u" |. v& F- W. [# d( ?( z0 j, c
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
; `: ?, F% Q% I8 r! W) B" ^0 ]. N# F+ b
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）)
$ P& R6 @: G) [+ J ]$ u
J3 X2 Z% o) x2 |, S) F7 v! i8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
! G4 p. G1 L0 Y" x0 Q# ?1 H8 p* n* f- e# @* \ b/ j- V
9）成品要求:浸凡立水4 c3 e8 N. V1 p+ h: s- R" M' i$ ~
0 b5 v, x& ~' Z2 w9 K; }
(3)、变压器参数：
6 q# {$ g$ e- Q) y+ G3 N9 V. n1 D9 D% a1 N4 H/ k: L& b1 |$ @
' |. N) V; [% O; R2 f% b0 X; D
（4）变压器结构图' b3 e2 W9 U& t
" ^3 H5 u" l, \( w3.3、元器件清单：
_; u& i1 ?+ F
9 E- g2 d; e" E$ {! m6 |0 C5 `6 z) x; `. u
04、性能测评4 v7 f: W2 Z/ R0 {
5 a* X4 @0 K2 Y& U. 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。
; N8 p( y/ g* A( T1 |$ Y+ f X5 d( g6 l6 I4 h
4.1、输入特性：+ Q, x9 T+ P1 @6 E+ ~: \3 b
4 @" L7 J# 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。
. y/ u7 } h3 X8 z o8 u6 A
3 a; ~7 j: J: y5 g" ?表1 、无负载待机功耗（无假负载）：8 m) N- n g `. s
$ g) _0 [6 w# ~1 @* U, ]% C. a" [( A, `- H8 }3 N$ B
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
8 g2 A: L* l1 |
' ~" W2 |: Z) p. q4 f* A8 G! o6 D% E7 Z3 c0 R2 I
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：. C; p; J( \4 T/ ]' ~- `
q0 w# r7 b2 _1 N1 ?2 p3 S$ }
2 m! v# p& D' U: T: j
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性, w% p5 F3 c. L( B# H# x
# i, t5 }6 q6 g8 p
: Q6 N1 @ f7 Y' v4 h4.2、输出特性：
- [1 ]1 n* D, u' f
5 P/ b* v, [* H注：以下数据均为板端测试：
& S, g3 V4 j6 q" r0 a
: S* ~) x6 `" q6 o5 e8 R4.2.1、线性调整率和负载调整率：
9 B' e- Q2 ^1 g$ A( M& u- K) O3 G& ?6 g, U4 \1 w6 b
表4、线性调整率和负载调整率; O1 |) O, a6 \; X# }; z
# r6 l$ u3 h% Y: v; {& y( E1 x' d: O- z0 ~# T! j+ k! d; M; D3 a# Q+ R
4.2.2、输出电压纹波及噪音：4 E2 q& s4 R' q
* W3 X" h; A5 J+ o4 D' c- v4 ~ A纹波及噪音由直流塞绳端（25AWG/1.5M）测得，此直流塞绳端并联10uF/50V电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为 20MHz。6 @1 {& \/ S5 Z! e+ |0 k
9 U# S& @' @2 V2 t+ C表5、电压纹波测试：
# o- G& T; ~: s# ]$ g& _/ G0 O' X8 N/ `* k5 @
纹波噪声波形图：
5 R4 ?% W' s6 i m; jFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load ( q1 o8 ], W4 ^. }
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load 5 M) t. C0 w3 \- i0 }
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load ( w* a" M; L* v
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
1 h4 j& o+ d/ b4.3、保护功能：
7 f2 p h* @! {% c3 J7 D! {, _' j/ A! S: S( ?9 a' s
以下涉及过流保护、短路保护的测试。8 n+ M9 N. @1 H2 g, W
3 K/ B. }- @. d& u" u* A o4.3.1、过流保护：' ^+ U$ y, n/ Q
) i1 x( y9 a, b9 V% H, Y" [: w5 p8 `2 ^. O1 X9 }# c% ^
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A7 G4 k& v/ k/ p8 R8 R5 U
+ u% M' d( E2 l/ [
2 f8 F( i2 Y- e7 w7 k) Q05、其它重要波形测试
8 L# i3 }1 ]( F, N( t% M, v+ y! ~: ?4 b$ O
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
3 s/ c+ T/ G# F1 u7 o- c3 i" E3 N& Z1 M: \9 Z3 A" L: w2 A: \
AC90/60Hz，100% Load N4 s b6 v d2 p& |
AC115/60Hz，100% Load ( \. l3 E3 P! m, h
AC230/50Hz，100% Load ; z) O2 F9 r2 y5 E4 ^ w/ j
AC264/50Hz，100% Load 0 x- d" C5 F7 B* b: k
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
* q# l R* ]/ r+ s+ X) L6 `AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms # Y, y0 G B0 K" V7 C
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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