本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
, }9 y& P6 N1 B Z/ G' s: L' x& h" {
+ Y% h- A- C6 Z$ l( f$ c. j" ^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！
. a9 L6 h `3 m, V/ ?7 g
7 U' s- e A3 x01、样机介绍7 B4 l. X W- Z: s* ~, G0 c) F
1 i' U; J! Q4 K( V! \
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。% y. Y, x% G0 s4 S& m
4 \, H8 j& m4 Z( G' i% {* U
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
8 h) ~. @5 H0 ~3 j# V& ZCR5244芯片+ z: E6 P# ]$ H8 a
- \/ ^ p! c+ @' U) W3 q" qCR5244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。
. M7 Z4 H) B# P( g9 D# ~! ~# X! V0 L
/ \5 z) u# Q8 @& F* ~特性/ _. B6 W+ U$ N3 p
( w: c& \2 j" ~( P% S2 r● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
) o9 ?7 L. S% }" |& Z$ |$ `4 w5 |4 U6 j/ W* E8 K" P, }( L
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
* p6 s( L+ k3 x0 J$ |8 ^' G8 f
$ J" }& N6 `2 M9 S9 a. \● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 1 O0 Q% z/ `' f1 G7 g1 O
7 U S) ~% v# `* Y8 ]
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW； 9 ~' h3 Y! t N& {1 l& g
- M# u2 V1 w! e2 r; f* T/ d+ `% y
● 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”* W: x9 J: H E; y
# { N) {' w3 _8 ^* \# v6 \● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
s, M% N4 P; B2 E5 S9 \" R' g* j) }. L% `. ^1 D
● 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。! A4 i( U4 R _, O. Q9 V
4 G6 Q) V; z2 H5 w3 L B' q" Z2 L基本应用
: y$ M# [4 a! J3 `- t9 {6 Z& z; X. j" _* b% Y) R
● 电源适配器9 \" V0 W2 F& {& {2 ^+ w h9 C
! ?* q. J( Y' W( q8 n* S
● 开放式电源3 Z4 I; u% ~ T% A% Y
( k: U7 j( i8 S4 c& f
● 数码相机和摄像机电源" F6 s' ~: [3 L( ^7 M
: ?. n* s$ b3 q* `' p% ^● 电脑和服务器辅助电源. i% e& X1 x( |+ q7 q
" R/ u- p& Z. F+ e: `/ e● 机顶盒电源
5 b( }& I% I2 o9 H2 t3 T5 L7 F. D9 ~2 I5 p4 w# `; Y/ n7 j
● 掌上电脑电源
: s( y4 I& t3 E, g0 Q
- _8 a$ B O8 x6 V- G引脚分布
! M9 f9 m3 C) K3 Z0 K- R
: X" p+ U3 R, t0 l& d1 w/ w q" ?) h9 n# S
引脚描述
0 n, J9 X/ }& p4 Q- }9 n) W% P1 l4 h$ T
* e' b5 b: \2 E
典型应用& p% N( _: C+ O! O* T( D r
$ m5 c( C- U; E7 E6 G7 |' R; d5 |2 A( ~
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。$ c, P( L& ?8 }( ]6 U/ o g9 J4 _
7 y7 N- [7 M1 k$ [' 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。1 a0 |3 K% g {4 U, G, S# @" R
3 g- s" W5 {3 s7 A e, e& K
02、样机特性+ ?2 q2 z( ~# {2 F* ~' g+ q
; M' G+ G: A# j: |0 n
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。 G( v! h4 f) F X* H
+ N% |; `2 o4 J# P t7 a, F2.1、输入特性% m a9 t1 ^6 @( Q' k2 v
7 B2 f# C8 F/ Q8 c2 @
, ]1 ]+ G, m( E: g/ D6 u q3 F2.2、输出特性：! W7 M; m* I# s7 }
4 H; K- C" A F* R. i8 I8 y6 A
2.3、整机参数：" B3 f9 }5 W: c! L8 X
: Q2 b3 h5 Q4 Q+ K) n x) A2.4、保护功能测试：$ J& ^/ V, }2 o
5 u& C$ a- y; S# n+ R
2.5、工作环境：0 M* X9 d0 u& A0 Q! M* Q5 P) t
& P& ~0 _. O; P' h3 o; E2.6、测试仪器
! w/ ~1 K$ g) |8 q( Z" u5 l3 j, d- A' b. n6 ~4 }. B- r) p$ y7 ~
03、样机结构信息8 p+ p S k5 i }" K4 i* Z
7 H9 b: a; p+ F [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。 ' _' q: x, S- A- E' _9 }( m& B
' }: {5 d; N- x& a/ ~
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
. X, u3 S: l3 Z9 R- N: b) _/ h
1 F6 U' O% _8 f, ?# j1 }（1）原理图：
8 d" x* j5 H7 L( R8 ^# r {* s7 w- e% M) \$ C0 j, y( S# T
（2）PCB版图( {; a) K9 s- S7 u
; V- S r1 y# |* K3 B# P7 C% T' L: h: N/ G
2 a( ]0 [" h2 C% h9 ?' u& ~
: ~$ F$ M, I5 O3.2、变压器绕制工艺：
9 z2 i* |! J: U
" U( X/ y+ b4 a$ h. t（1）电路示意图：
' C) v! {7 l; ]
- Y! J( N+ O/ n1 r2 ~; K& f' Q4 L7 L/ A- J' l
（2）规格参数：" K: P1 J' i- ^( a. W9 H3 m9 b0 a# g6 a
* ~5 Q$ n. ~9 |: G! T$ j1 }
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；3 s( G3 X7 L! i) o9 B
7 s" _! d4 m) V# z
2）材质：TDK PC40 或同等材质；; t0 j6 D3 e0 e) A. ^3 x) b( F n
" n+ Z- U. d) H# v$ q Y& O
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
6 K8 |; V4 |! ?/ g3 N" u, ]+ r
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质2 s/ j- U0 m. s& o. ?+ e% l: V
# w0 @" r6 T2 P. B
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；8 a1 S5 S) t. D' |" p
: {& [$ I: O, o4 u8 n* X7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
0 h3 ]3 w- T+ p/ Y8 E# D: k+ T4 t' q# Z( O# C' ?5 g" A+ X. v
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min% e4 U3 _- c# N) F$ e3 ~
, J1 Q+ r" l. _9）成品要求:浸凡立水: Y; J5 x9 a2 d& m
: K9 t9 |% G' ^1 W2 O
(3)、变压器参数：
! A7 j; |9 w: r0 F
* _$ }5 {9 N z7 W
$ V- O* x% S* b6 \（4）变压器结构图+ N3 f) \ m; \- {" a' ^
! P$ z& M5 N" O- b! p3.3、元器件清单：
3 C% x: |* {( _ h3 I3 s, |9 W& h, P
, G+ C5 T0 h6 g0 b! {! G04、性能测评
: S8 L3 n3 M g! X5 \! c: p
4 ^! W( H" Q5 k( e4 @5 p! h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。
( K9 e( h% ?5 Q) ~
" P% `9 F2 y" h; _. d+ n* H, D% V5 E9 v3 `4.1、输入特性：
: N* X# _2 y' ]7 d$ W6 v' c8 J- N1 C3 _+ Q3 x& o. m# h$ N
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。
% ]4 N1 @/ q# H1 N$ H' Q( y! h7 P% R
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
3 U! w& [2 I' a: f+ g8 v; Y9 u; Z: A% }& w5 u
% _( U8 k" h4 c; z2 Q }
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性# @# V4 h- p3 |( L& Z! ~
; p( x5 t% d. s: ?
" s: g3 A( z% |& I
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：3 D' A8 V+ G0 @
; N" A7 d% _/ A! G) D/ d; n1 Z
# |/ t3 N. z; y1 g6 \1 B
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
5 \" ^) f0 m& P3 b! D# d; r t0 b8 ]# g- d5 F
3 q1 H7 R P( H/ H/ r _* j
4.2、输出特性：& Y% i' l* a, a
# _9 s+ a. Z. o
注：以下数据均为板端测试：
5 S& I" B( M8 _" T* K @. I. Y) x9 `
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
7 ? W+ ]* V0 w& o9 I. T
. S; S: Y# K0 P$ E表4、线性调整率和负载调整率
6 V) \% |1 r7 r+ R, d9 R5 d$ d: e: {; C
& Y2 E6 o+ L% o* }6 q0 \4.2.2、输出电压纹波及噪音：6 T: V) H: x8 e ^0 X( I$ t
S/ Z) ~/ r5 ]
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。
% ^0 Q2 T4 s* B( R+ q/ I
$ W3 n; @7 W# X& h2 }表5、电压纹波测试：9 E" D: d( Z; T6 @
) x' Z0 y& @# m) W纹波噪声波形图：: Z+ L: _3 Z2 ~$ d- A; c
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
: B% P- }+ k* P8 AFig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
; I* x6 U+ e' v. O( q' ]/ eFig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
9 {; w7 {9 a& [Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load 6 ]( T8 Z8 @0 U8 m0 a% Z, A
4.3、保护功能：
L$ B" h4 d" X( k) E" A
# m1 J \: [. M# n+ j4 C$ G# z以下涉及过流保护、短路保护的测试。
. |/ {1 d1 W1 o2 ?9 D. j) |: I* o k) @0 H8 o
4.3.1、过流保护：
- b X: v' \( ~1 X W+ [" \* l6 q6 d8 c/ K- f: {
( T: T( `5 t7 \' ]8 C- w. R- k
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A, _9 \" w; m; H1 v
0 Y S2 w$ W2 D& J/ \/ `$ n, k
# o0 z; d% b$ h: F) Y% o05、其它重要波形测试0 N% o! I( P: f' b& T3 R* m
& A8 k' y' j5 L3 r( I
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图： T/ V5 [' B3 R- {* T: U1 \
0 e/ l U; X8 I$ G; V: OAC90/60Hz，100% Load
3 S: u' h% k6 {1 Z% Q/ L0 \AC115/60Hz，100% Load ' J. { n9 C8 e) c2 [2 T" v
AC230/50Hz，100% Load
( w" ~# ?( `, FAC264/50Hz，100% Load
8 P& v! O. l5 sAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s ! g$ d/ p0 `+ f0 l( D
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms / Z, g% z# X: ~! |7 X8 F6 f
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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