本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 3 o6 f: h- l7 |7 j4 a" _
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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
4 C$ w" N( m. v+ x' E8 d2 W6 |8 i, w9 C7 G+ s4 V& {4 S
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。
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! S$ M3 N+ t: B& KCR5244_5V2.4A 工程样机示意图
2 m$ U" S* d, O6 F) d/ P9 VCR5244芯片
, l2 s+ y! z9 y' `# G5 Z& p$ P
# ]8 {' C3 H: u- sCR5244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。 b" J9 R$ ~! Y: C% b3 a) g% K
1 s0 u. e' }- ~+ h2 {特性
/ s! U8 y6 d- {6 J3 H; i2 B
. o5 O, ^7 [% ~& Q2 |& L. r● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； & v& c7 F# E1 U2 Z2 E- B
1 t6 ]! D! L G( w z, e: E6 N/ |● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； : ~, g* b0 r' V" L6 c/ w
" }6 [) P* B- v( \
● 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； - z1 M$ D% [; B2 ?7 l
" n2 W3 k6 v0 i, X6 v# {, U
● 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”
- {3 u8 o: k5 u( ?+ H
. K: T: j# f+ d v5 q+ @& t● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
' R0 E- i, f" L
. A! O( }* c5 |) k' f● 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。! T- z8 h G; X" M2 Q: o% J
7 Q4 H6 _4 M( `. d' |5 h基本应用* Z0 ^; b4 Z' C4 k5 U0 K0 Y+ f7 [
: J# B. T# w$ |1 l. _0 n● 电源适配器4 b Z7 L+ w: [! ?, y
: C+ H* N; Z$ c6 R) J, N● 开放式电源' h' z# p4 Y8 I7 Q" C5 z
( u) o. E6 t1 X3 u5 Q9 A; ?* M● 数码相机和摄像机电源+ R! T. @% t$ @2 f
% E) `' V J) v/ Q3 f● 电脑和服务器辅助电源2 P! R4 \& w3 a3 }" {
( O" Z* X" A8 e" R" E● 机顶盒电源
6 V8 {, q0 O) H3 B u' _ O) [* y/ G9 I! [$ `
● 掌上电脑电源' u6 T t$ N, w( G+ J% g( B$ p
+ h+ h% F5 b- c$ W3 r) K- O引脚分布* S; ]' `# N8 k+ t$ ^* H: l
. m8 X: l4 `1 p3 j% y% U
, H+ J. q4 A+ L8 c# f4 Y
引脚描述$ P7 U4 M9 C7 N6 J
4 l. o. a, z! E* T4 ?5 S1 b T9 j1 M3 Y% V6 e
典型应用
1 F$ h" ?7 z" _0 s
4 K, S* ?% o4 Q, F7 D! R R D1 L9 J
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。
& ? S, Y" k8 `$ T0 ~+ ]3 X- l/ ~9 I. e" J
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。
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! ]1 c1 P) p9 f2 K3 A- b0 ~02、样机特性7 t7 u; y* C8 r7 Y$ K8 r( ]
* l4 }3 f1 z& B) s9 s; c
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。
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7 m" E7 D2 S! ^$ I2.1、输入特性
5 [+ d4 }) V7 a* M5 R4 P/ F
2 c9 ~* [! t, P f, w7 O* |3 I' x% y+ z" V: |( R y2 y
2.2、输出特性：8 @4 A6 C' Y' Y* _, }
( Q. x( v( i9 ~+ @" k2.3、整机参数：
2 u: k% w' L# R3 l0 u, S" Y4 {5 S$ R+ s; a# [; J6 g
2.4、保护功能测试：1 V& @3 Q4 I' k6 t
4 Z' u' C+ t7 |/ ]$ c0 q2.5、工作环境：
5 }( @) e' S, e* ?+ {! z5 c0 }. k; V0 I$ S+ q
2.6、测试仪器
3 k9 ~* d. |; z; B7 Y3 \( |' P/ g9 [1 |0 d* d! d
03、样机结构信息2 x1 k+ E7 C O3 c
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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。 4 c3 o$ o' t0 s$ Z) M
1 P* y2 w, v3 d* m$ T3.1、电路原理图及 PCB 版图：8 E' y1 Q$ L! c7 v$ W% R/ O0 `
# Z% Z6 B: T6 {6 r' S3 G1 y. F
（1）原理图：
- r3 r5 }; f( Z. b7 W+ g4 X2 I
" ` A; k5 T& f t7 g1 W$ S（2）PCB版图+ r4 Q# R# }6 r. j/ {) v4 B
" d4 |/ x: J7 B& Y& ?1 c1 o/ v+ J" B$ Z& t. m/ K
. p" r; N) M; S6 _1 X
; w( h( s6 ` A3 E3.2、变压器绕制工艺：3 b3 {6 C- ~* u% _ n
# z# T+ v, M) @4 }- h! k0 t9 r, H（1）电路示意图：5 E; D; V/ |+ i2 {- ^" A# q) l
* c& U& H/ S) L! X: F, Z+ q" n" p$ \
1 D4 p3 I9 s$ ?& j（2）规格参数：) Z+ a8 ^3 f7 }* q+ s7 `
`0 x/ Z- e9 [+ S1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；; W' ]" p3 O8 D( n
. c4 m( J1 M/ Q0 w2 F# O6 N9 @2）材质：TDK PC40 或同等材质；
7 v- ~, Q1 T; h/ ?3 z$ m* R$ M, v7 n- V5 [
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线9 G; H/ ]( f5 F' N8 _
2 ~/ C) ]) @8 h9 L% O/ z
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质' N1 e, {+ y6 ^# o% I
7 D" ^$ q" ]. T1 O: c( w- m* R9 g8 _6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；0 a: g6 R0 U w U$ ]9 d% N
1 e( {% `, y3 g9 B3 E7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)) z% B, [+ V) I- Z! r6 ^# U
" c c; @2 @$ D' C `( k1 K3 Z; Q6 L
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
0 x7 o; V5 @* A& \2 S/ X" ?$ V; F. T7 |
9）成品要求:浸凡立水4 ?' g" s( K+ f) h) ]
/ S+ {) g1 Q) y0 u/ [7 C U(3)、变压器参数：
/ [; }6 V+ H/ Z/ R7 h/ m) x
1 v3 S# _ C- s4 v! _" |9 Q; G( y J, o9 Q" }% @
（4）变压器结构图9 x- @2 @$ O" B
" p+ ^6 |! n* z- v/ e3 J, v- G
3.3、元器件清单：
# \5 A: |( }7 N! W0 B9 K. h* C5 y2 t! Y- O) K
4 j7 y0 k3 }6 f/ h
04、性能测评, M0 n' t' r# K6 ?. T6 \4 o! M
7 m- g8 D7 G5 P, }6 f2 n. T
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。' I [2 T$ r' _* K, ]$ e
" M2 p+ X8 y; I& H
4.1、输入特性：6 ~: j/ b* H! s8 ?. |: d
( S, U! ^# C! y! 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。9 s8 u1 k+ A8 t4 A
. [3 V( ]$ P# n# V. e表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
6 ^% ]. D0 A" G1 x( U: G5 b5 U: W- a% Q4 o' S! m, S& U; H
& i& q( H1 E( t- s+ n表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
" x0 u- u$ e( H% y; y6 B
0 C+ Q# z4 W8 p
; e* j! {3 f+ N. A8 k* }表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
8 T$ x: X3 R% [! L4 S7 I, s* p; y( a9 D0 ~5 c4 x
+ ~ N" G# {% e
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
0 Y7 }! S! i O) J$ w5 W4 E
/ P$ f4 g; z$ P- O: P0 j- q9 n5 {$ V5 U5 k' N% O
4.2、输出特性：
1 ^/ `6 U9 n$ d8 W7 N. O7 S$ f( |
注：以下数据均为板端测试：
{& B1 B \# L/ t/ }2 f, l
- r+ f. Q$ j# l4.2.1、线性调整率和负载调整率：
4 h R& U- v; j1 n/ q; @; O2 I4 c. D
5 W: \. @5 A' _表4、线性调整率和负载调整率6 v7 x6 r& k+ O$ s
6 N# L( l) P5 H6 C- Q: c
3 J `! _$ k) y" R. l4.2.2、输出电压纹波及噪音：
# ~6 T* W+ D2 i: B2 n3 o4 M" B; d4 D: {$ \5 F, t# Z
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。8 C+ M& o# q4 M! x. S2 S, T
9 h F7 V1 U) ?& J
表5、电压纹波测试：
- A9 i3 a+ I9 a) a; K [" I0 v( t6 a* m! |2 m
纹波噪声波形图：9 r1 w: Y2 N- x: d
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load $ R, N* G& v- D; B, l) m
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
' c3 a( ^# x! r/ S: _! {Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load ! [2 K+ f0 p( {* L; O6 k/ ?9 T
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load 6 }, _2 `) ?% k5 N
4.3、保护功能：( {! f# r& G$ B i8 O* `2 K
4 j# V3 c* V/ B5 y7 J7 ~4 ^9 Z, t% t以下涉及过流保护、短路保护的测试。3 q+ [. \2 {) E0 D! w
+ D" u+ l+ v u4.3.1、过流保护：
4 u9 o1 L3 n7 v) c& X
7 A+ \: A; W/ t* `
6 u Z1 Z) c+ M! O# x% ?8 A4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
: F) t- K* V4 f/ G; {
/ Y+ a! d+ L3 @* L
3 D# v7 i2 Z$ z$ Y" z) }8 l05、其它重要波形测试7 W% U6 _. v3 Q8 X1 f7 z
- w/ c! ~5 L$ X; L, [* y$ EDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：3 ]: J/ |8 q8 o& w3 z% w
. K! w& D& \. E" P
AC90/60Hz，100% Load
$ X9 z- ?3 B9 `( W5 f# ~# K9 gAC115/60Hz，100% Load # F4 q3 ~# A. T+ H
AC230/50Hz，100% Load ) j/ E! a+ c0 w& ~/ a5 V
AC264/50Hz，100% Load 5 N6 B6 y6 ~- B% t; d) l
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s ; M) J( G6 t% C& y
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms # Y: d; g" B* ?' ?; r0 K3 [/ s0 G
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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