本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 - m+ D G* t& M! N) \. C
/ u" f9 [$ w3 n. r" Q4 o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！: e6 S3 g! D; e9 B0 B) ^1 C
4 y: c8 P6 E1 B; |8 h01、样机介绍$ i+ X8 S1 l0 ~, G- a* O
( h+ w& k- |- g4 V& w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。* A8 X9 r6 v5 A
$ Y. W6 f7 Q/ s: `3 j+ z- N; ECR5244_5V2.4A 工程样机示意图 ( v4 _% _0 m' L
CR5244芯片
4 J! |; l: Z- r- W8 {* o @$ c v" ?2 G7 i. P# t
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。# _; A3 w5 q$ f: [5 x; p/ G8 v0 `
" y4 L, a- m( _1 V5 Q
特性 P* ]/ \7 L0 t+ `
& ^. ]5 z9 `" `: ~: M Z/ G
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； E& B. T, [ P7 t) h
5 x2 R) h! ^7 ~* K0 s
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； / _0 l+ q; V B- ]; H/ Q( l: w
1 R" F% Q e) v% E0 I
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 9 Z, X7 z7 g6 l4 j4 H
; I9 ^; S! Z- ?1 q4 q3 A● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW； , b% C8 M! k4 ~' I# L4 s
* B% k& p. a/ I7 u% ^6 A% 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”5 C1 b7 K' M# v0 ]5 n& }
0 k( s+ j: ^% V6 X8 `
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
) z* t8 t; I1 {9 E: v0 {; t& v, p- I. X# k
● 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。3 F% p) d1 W: F3 I
5 z& B* q( V0 f W基本应用
; H. `8 r3 l T6 w, h/ B; Z2 {9 Y7 U; I. n
● 电源适配器
) z* R9 G/ m* U9 q5 U. j
" a6 N' b6 B! P8 T) ^" a● 开放式电源3 x4 f4 |" b4 b$ a
* m/ L2 L) p T( \! t
● 数码相机和摄像机电源9 l5 i' y* Q6 D. q+ h
5 n7 E! W, H7 u& t" Z
● 电脑和服务器辅助电源% F8 O0 l$ @+ q6 ]5 ]' @5 ?9 A
- E9 m) L, q8 J6 r7 @
● 机顶盒电源0 |4 t) h" S# c" K, c1 j: p( Z) d
% Z4 ? m ~6 @0 \; y
● 掌上电脑电源
* R p' R5 L* {1 h& }( r3 T }7 @9 X# J9 A! _$ c
引脚分布& c: N4 A: m* f. W2 S M
5 C k; S7 {+ a7 |
6 o1 V% f7 e4 s( p6 \引脚描述
; y% w7 F6 l6 A- s! I9 g7 N- D# f Z" G/ w: B/ u1 I0 K9 R
/ g8 L- a0 t- l8 n3 A# \6 W典型应用6 u! v+ L m: \- k9 [- @' U: b
1 S; ]% U2 M/ \& E7 d
" r/ \1 P/ F8 Y) J, J5 m
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。8 X- z7 E) ~* F
3 u9 N" F* o/ R* \! W) A
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 r4 f+ |0 u7 b% B2 j/ x! j4 c7 \
02、样机特性
- `! Z4 q+ |6 l5 l$ P4 \. q* W4 N5 V. b; R7 G- ]4 y. G( R' b
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。8 m9 ^: l8 J1 J9 r" P
7 {" ^0 m& ~8 n; D- Z4 Y" f" D O
2.1、输入特性
d* X3 m8 z" T( _& F5 _% n; @
9 W4 N$ o* C; i" B6 `) e* p) C' y9 t6 V/ o8 R- `1 S# O
2.2、输出特性：; Z- e( v8 R: w9 g- W8 c2 [
- A* I& m, c. g* J* q' D2.3、整机参数：
1 R* e+ _: R0 ^% j z
/ F$ t- p9 m9 Y' ]! b* K- J2.4、保护功能测试：
, a3 [/ n! r1 ?; t& ~. r5 h7 @- L8 _& y. e7 ~, M# \
2.5、工作环境：
; q% r0 f+ i3 w1 l8 ?. w$ ]* x7 ~
2.6、测试仪器4 L# G7 G' Y" T. [" S
' @3 i$ q9 j q/ V3 `03、样机结构信息/ u. G5 I/ \4 |. x* f% W% {# ~
- K6 J! W8 Z5 i y" U
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。
) W- W# K3 u( ~# }" B( {9 `
* v; B6 @( |) E" g3.1、电路原理图及 PCB 版图：( G. z' q! @" V, w: {6 v+ W
5 T! p+ p( \/ F) \（1）原理图：
- |* b; c% w$ c' g( G1 r; F) y; N- @/ J
（2）PCB版图. P; L0 y& d8 A* ~% y
0 v3 I, e5 L# Q8 t9 c; n
# a0 h; V7 g4 J
" \8 Y# B3 @9 a
1 C2 c: L) k; C* t3.2、变压器绕制工艺：7 Y: M* x) Z1 t
$ @" @* d) F: q
（1）电路示意图：. ]% m p0 h5 I8 C$ L6 ]4 O- T5 i
9 d* L5 d. A$ G8 k" g+ ]+ i& P2 r
/ \' N6 |5 M( m! Z* n, k5 b
（2）规格参数：% s7 j4 I7 a4 |# Z& ?7 o2 Q t
0 t9 G$ m1 [4 Q/ b1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
" }& d r& e+ c; @" \# f
* x. t5 e' i# c; g% R( `& w2）材质：TDK PC40 或同等材质；' L# u" @6 W0 n: O: B
$ y1 r* s' n7 ^# H$ L! a3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
: M/ Z8 \9 l' z8 M6 n: z$ m
x( v" p$ ]/ d6 E! y4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
/ Y: @; |3 B! K5 Z/ A' V$ t! T
# T3 T8 ] J- w/ X3 T; M' o6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
3 G' ^! V l& E# x/ f3 D( d5 V( g, h- u8 [
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% ?' E0 f1 Y9 u0 h6 I! y( h& k% ^1 ?; q+ M
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
$ L2 `1 v s$ x; o
& R0 I# _: [! p* R9）成品要求:浸凡立水5 R3 p! i6 s7 A$ Y2 m. ~
/ M5 s3 r) \/ {" Z( [# N5 i. g
(3)、变压器参数：4 q4 I' q0 |( m! b5 _, q. B
) {# T" l/ }" h' P( I( r( ^6 M9 c5 u0 A( c* ?8 B
（4）变压器结构图5 L$ h* O! C V$ m
) d3 [8 r3 i) D. ~8 J3.3、元器件清单：1 {) g. F- a& A2 G, X/ a: L
! e8 a: M* v1 H$ k' W/ V
6 @3 x/ K. D v0 v6 T5 T& o
04、性能测评
3 ]' Y- f7 }0 Q- Q \
( t& @* u4 M6 R. J5 y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 X+ z S* P% k8 K, v' j8 F' a5 d! @% k; k$ I* T
4.1、输入特性：+ Q! ^- I+ L' s8 Y( u$ d7 Q
- V0 G- Q& p) Z( r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. f \: C, R5 J7 v, b- |
( q0 G; c8 x. o5 _表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
, g) \! P) M3 L3 d: K1 ` ^0 ^3 M9 b6 e$ T* `
6 H$ ~1 U) {( S" ?# f; f- q
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
* z+ i3 c! y0 S/ ~0 I1 |& `. K
! I8 ]: P# f4 p% w% e* S2 }# w- d2 b9 U/ B
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
0 P- D6 j; }) a# T) c% `) ~* n0 ?* a! G( M( K
, ]% T$ r7 K6 w- [4 \( F; {: {- ]% c
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
* C5 f& F( o( o7 d! g+ m6 q4 |: |: t% h2 j
7 j. |" J& _; m# E$ q* P( a5 Q" d4.2、输出特性：7 w% E7 R( G4 o. X1 Y+ B
9 X5 m! m2 @4 X: v& v注：以下数据均为板端测试：
6 Y ?5 e2 \1 d* A6 l2 `' `# ]2 i/ N/ I6 c& E' r: w
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
! }; l! k% i9 j L
+ P3 e/ U8 f; t1 |7 F$ r, I5 N表4、线性调整率和负载调整率5 C* z& s1 F! R
9 O6 Z+ L" N: I( l# l+ n8 v8 g' V
0 F, g! K8 \; @5 z4.2.2、输出电压纹波及噪音：
" A+ J( Z* ]+ O( x" @4 b
; t% V3 B5 M% g/ r, 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。
6 }" m/ v5 }! @7 @& Q# R
+ I+ R/ I/ f2 U% l& m0 S表5、电压纹波测试：3 p( |( W, {( `; ]8 M- m- @
( k/ r) e5 e2 c, f% R6 J% V+ I纹波噪声波形图：
( Y* X2 n1 Z4 ]5 [. q: ZFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load # k! p% k" W2 n: A3 e* w2 m6 a
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load , l* Y r0 f& A! ^9 n g/ x# C
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load 7 p k% \* z8 f- e
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load : I' {- E2 a/ |$ u5 {" _
4.3、保护功能：! e% v4 V! f7 n8 j6 d5 q. x8 R$ J
+ J- a4 w( U- ]/ a/ S以下涉及过流保护、短路保护的测试。
! g; V# A- L( F- m V7 z2 Q" F( x1 |) X, C! t7 {& p
4.3.1、过流保护：
5 |4 q: X% ]* y$ m7 T' k5 r6 G/ r0 @% H4 H
" S$ w' E; s9 R6 m4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
3 @ U [3 ~$ a/ E/ O
% s5 }' v& K, y5 z# l { {4 W* P' ~* K3 Y, x0 b Y% H. b3 ?
05、其它重要波形测试! k+ q% ^- I. |: |; Y2 i3 ?; ]& f, {
( @! @2 F+ [ r0 [/ t
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：( K6 E8 D8 W8 s6 r. k& ?
. A% U% u0 A5 H8 @% p$ ?/ x7 I+ Y jAC90/60Hz，100% Load
, N3 O$ K' E# b( K, b: }AC115/60Hz，100% Load
2 o& C# x* L5 F! HAC230/50Hz，100% Load
0 q! v# |' v* I+ l; H1 [" ^! hAC264/50Hz，100% Load
7 m! P' _: O2 S6 ~AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s # X& }( {# x; A! n
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms % Q0 `4 N! X# q
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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