本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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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5 P3 K+ Z. A g7 s: v. _& N
- c. p3 J" G* X7 p I( V. H6 ]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。
- U/ x9 r5 @0 U" y4 F
( }( S1 q8 S, bCR5244_5V2.4A 工程样机示意图
3 J9 m* J1 _% l8 z b& w1 pCR5244芯片
3 z4 t8 i+ N& N2 h/ N9 _- o- |0 r! ^" v
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 z( ^' A- G3 r0 j' _" m2 d
) Z1 V1 S4 ]6 s6 k% Y特性
$ l [0 v; x2 q' q
( D% u. T0 U0 G3 F- R) W● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； 2 N9 J' l# F/ c4 i% `
& o; u9 V8 w3 U/ b6 }
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； - o: a% f: f1 Q/ r
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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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● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
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: ?* E! w" ^! E8 F' b5 R● 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”
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● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
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● 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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基本应用
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● 电源适配器: a0 q4 ]1 g$ Q3 Q. |; ^3 E" _
5 @4 {7 e2 }; M5 E● 开放式电源4 v# Q& k, t( h& F' ~- Q' |2 p
2 Q1 y3 l5 w% q# E; Y● 数码相机和摄像机电源
$ m; l, D+ `3 x: \! P# R8 o6 q$ M( C5 ?, F7 w
● 电脑和服务器辅助电源' r& G3 Q+ m& L! c- X+ Q
$ j5 r0 t, w) }! e/ N m
● 机顶盒电源) e8 e# b: Q% s K( K1 Z
$ U2 C. B: }$ d- @4 t. |
● 掌上电脑电源& ]! C$ _' t9 @/ b% X9 w* g5 h+ @/ m
3 n; C2 }3 r: S引脚分布, n% C' I9 G8 ?0 x+ @
, R7 u% M" a4 e6 y
& [2 h& g4 _4 S5 F/ A' w引脚描述
+ _# u9 P, y- g6 P6 ~2 y
& }" W# R& P; U5 U$ ^; x9 x
) m8 P, A7 `6 R. N2 A# m& ?. X典型应用
/ p' @( ?- ]0 o& b6 m! Z4 _* _
/ x+ v# P' [& }8 \: m- f$ i! |1 F6 ^( Z: L' t$ d, D1 q
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。. G. ]$ F, {, x: i# f
s# B$ v7 j9 z
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。
: L* f5 {/ _" }0 b8 i; P$ m+ ~
$ e# K1 A& F7 [6 e# K- |/ t+ J. ^02、样机特性
4 S* M. D7 p( ~7 ?1 V
3 c* s: t \1 B. a7 R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 j& t9 A/ J9 M/ d# E& Y& ?/ `, K" X+ F. S9 X
2.1、输入特性4 k1 l, A9 F2 i
+ c& l( ], R) _ z8 ] F
# ]2 t! s O2 n7 B2.2、输出特性：. }! {' ^/ p8 Q3 Y6 V
: E9 V- @3 T! l- }! c6 I/ F2.3、整机参数：9 f& Z/ L1 k1 q$ N; H
5 s/ O, C5 A: |* e' x2 X. e/ q" \
2.4、保护功能测试：
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2.5、工作环境：
3 H8 \/ u4 q$ P8 V$ Y) }
+ \" z/ i/ p) n7 j. c2.6、测试仪器' m& C9 D& q+ u; n8 a/ Z* `! S
, c3 `/ t7 Q) L0 b
03、样机结构信息
5 a+ B/ h$ v8 |5 r1 P5 {
% p! D$ ]9 }" O$ \/ Z: u$ ^! p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 R( t" z: m* x+ c6 [ z
* P$ s0 w+ S9 P* w [3.1、电路原理图及 PCB 版图：
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" ~- O* ^$ c. _$ S. |; e: p- k（1）原理图：/ X* v/ X( M$ X- P2 Y6 F
2 c) h* U5 V+ Q3 T（2）PCB版图. O. f5 D( q* _
' _+ Q" E4 M- G/ d9 m: M
5 J1 H6 Z1 e/ O* ]' u; h! z8 j8 o) J! v( x R3 v1 f+ `; b s* t3 f
& A, h1 q8 H q- m; H
3.2、变压器绕制工艺：
" @& H( ?9 S( q" z4 @# W J7 k8 }
# o7 G. a1 `0 a/ n（1）电路示意图：
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2 x+ t' f3 r$ S p（2）规格参数：$ M& |$ r' D- a
; M% F% c( P2 B. ?
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；! `& p! n! b8 a7 T" K
% Z4 a( B* x4 \5 K# ?) b! W
2）材质：TDK PC40 或同等材质；4 g7 R" [6 W2 F4 X( ?) T3 a
; t% u" O( L2 a, d8 [8 X" u3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
6 i. f$ C) e6 P `0 Z! j8 m1 P1 y
/ I$ s3 o2 M) t% c4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质: }: Y2 o2 s9 b: x$ H
8 T8 @1 \8 T9 N; V, |
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；1 @& G, S- c5 w1 Y: f$ P
! H9 G9 N$ E g1 r6 n+ e; O5 p7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
& m' w, x; g; d4 Z/ z$ W
: f" s' f4 o; z0 Q7 b8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min- l/ P5 N8 C$ L& p
& A1 w+ X% c8 k4 M8 G% _/ B* W
9）成品要求:浸凡立水
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(3)、变压器参数：
3 p3 t- |- n: B/ c: S5 S& f5 p G& S
! z) _! I# z. Z0 i4 E（4）变压器结构图9 x1 `5 P, E+ _
( }" Y4 R! i* i; u9 N; h3 @
3.3、元器件清单：5 {* N# S/ @. ^6 {. r1 d
% r( w. J+ w8 W& U
* {+ M E3 @3 d( }
04、性能测评
- d8 Y) G- m- ?# g$ G0 c3 E' r( m, _" u! D# @4 i' _# i8 k* n3 ]8 `
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。: U7 u9 D- ~2 ^ D. s8 S, Q
7 O8 r% z$ _* P5 S1 G4 B. M$ @
4.1、输入特性：, C+ `* g1 ~. ?3 O5 Z* x
* X& Z( g0 M. u# |/ k# u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。8 z+ H( Y C8 g& n% n
. x$ a1 k% f5 S7 E0 J# Z
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
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% h' j) i" ^ A; c7 X7 ]! w0 D5 G4 o9 G# V* k. v8 w7 Z; p
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
% T% ~; R) i3 b+ y' y) O7 r
& J& K1 r- Y; i+ t# C- S0 Q
6 F5 e) L; B, O" k9 o! ~! ?" b表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
6 ^+ X, A: K0 |9 [
/ I" _: B0 r4 E5 S5 H" P- j! ~( ?7 b* r' _# z$ C% X
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
: F- O& b V9 n. M- r9 N
/ ~" C9 z: N3 ]( z7 L% B' F, c+ L+ H
2 `/ m+ n8 |0 R4.2、输出特性：' z3 O+ c* [& _6 \- G" v
# z0 n1 a# I6 r6 s" y0 `注：以下数据均为板端测试：( @9 ~! O3 K% a/ @( J8 T' r
0 `( Q) W& H4 \* A4.2.1、线性调整率和负载调整率：
; O9 J9 G' e7 e, Q% q- g _: L8 k, ~ r) A" R( b% e* T
表4、线性调整率和负载调整率! Z* K7 l7 E" @; {5 [
8 K% G0 c6 x9 H+ R7 f5 ^4 m: ]) H& d6 ~9 c6 N+ t! r1 g
4.2.2、输出电压纹波及噪音：) [) K' u8 s, ~8 E5 F
1 @# C/ Z0 m1 X5 l/ w# p" C
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。
9 ?. Q" V5 v" ?9 b) k/ j1 S' c+ p
表5、电压纹波测试：, ^5 j l0 Q3 ^) T
2 ~7 u% B6 g2 P, e- F. K/ x
纹波噪声波形图：
8 t1 n3 s6 Y7 m1 X/ {Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load ' q9 `/ l- i# {. ~
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load * a) B6 F, g% x) P9 h7 {. X
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
' g& f* Q4 w' _. Q7 _. G0 kFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load + Q$ g0 D/ `; ^; C) b9 G
4.3、保护功能： v6 Z/ ^& @9 V, z, N6 h
3 \& R# u- B7 i; [" i以下涉及过流保护、短路保护的测试。
1 o4 d1 T# y' r
9 \6 r9 u( b/ l4.3.1、过流保护：
9 Z0 h* J/ u" g* F
; f; T0 X4 H8 }' K4 m( y* d3 f6 Z4 C. e2 h, ]
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A8 Y, x8 e& B5 U$ `
2 G1 W: z: ]; q }6 ~
- _, W. `6 G4 J6 ^05、其它重要波形测试4 x0 V. t& Q% ~) w
3 N- t4 _% N8 g4 oDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：3 U, g7 O7 t3 S" `3 r2 N
% o8 Z/ J1 g+ E) i7 B9 Y/ KAC90/60Hz，100% Load & F+ `1 Q% d0 }- n' K$ j! C/ e8 C
AC115/60Hz，100% Load
7 ^2 T3 A$ y3 G$ XAC230/50Hz，100% Load ! `; U* m: Z% K6 {! h4 e
AC264/50Hz，100% Load
. a# C9 W+ T' R( oAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
6 i8 y- M: F& {7 HAC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms % x+ Z- Y% R( O3 l& I5 [! \
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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