本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑 . R" |( v- Y9 }9 j% A/ P
, m4 u9 _1 l8 [5 h1 c# ?# B% {接下来，我们给大家带来的是基于本公司主推的CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A电源充电器解决方案。对比之前的电源充电器样机，该样机的特性和结构信息又有什么不同？其能否满足客户的要求呢？一起来揭晓吧！: m, n% {* {& j4 k; f
9 M: Z2 R1 @$ g# {& ]
01、样机介绍
; f2 L$ W0 M- l& g* Z1 I( f
# _# y( I- i! H0 D* `! N该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率18W，恒压输出的电源充电器样机，控制IC 采用了本公司主推的CR5269SSJ 和CR3018L。2 ` n/ S- f; N. U
6 p$ f, T e+ W3 r0 x5 g. G- h4 s1 ?, V) Y5 k& ^
CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图
- H2 X# @6 k: [ c/ H ~' @! |CR5269SSJ7 [7 u# L. J& M6 `( P
8 T; [( p$ X8 n( J/ C/ {3 a
CR5269SSJ集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），VDD过压保护（OVP），软启动，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），过载保护（OLP），SENSE引脚悬空保护，GATE端箝位，前沿消隐等。
2 S b5 P1 Z# U
1 e2 Z/ z& X) O' k& ]5 r# ]" w/ c芯片特性
* s, t; D. q$ s5 ]
$ L# a" u: ^* w0 g$ V" C. j) E2 G● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
& [, L9 ^# \/ n% t' s4 M● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；. H2 [7 {5 \, U1 s
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
6 J- q* z! ~" ], D* o1 ]& `● 具有良好的动态响应功能；
. [2 Z# ~. T8 ^. X7 S1 n● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； & C, g' v) F( ~8 d2 S6 e8 i. A, _
● 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；
9 p) \% s0 |& H1 V● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
" ?0 Q! D, V" l! _
8 X, Z/ l$ Z& b( y1 L1 c基本应用1 ~! B! H1 } E$ T* x) G, ]. W
" D. z" J( l) e! O- q
● 电源适配器* b' y6 b; {8 _* B% A2 Y
● 开放式电源0 J U0 g& l: f+ `- s' r5 L
● 数码相机和摄像机电源
* c3 p' D( s9 e/ a8 b7 l● 电脑和服务器辅助电源
3 S( }4 O( I9 X: L( O9 E2 O8 @● 机顶盒电源 0 ^: s6 ~, L9 z4 A, Q
● 掌上电脑电源
# T" }% S2 U2 G+ j+ a8 b
. w) c( e+ i2 i c引脚分布+ b9 P. P- |$ X7 R3 O
9 ]2 g# [1 X" _: g* p; c" l% M+ q' g( n
引脚描述0 a6 v8 t0 B0 X' a% r
# I+ }' Y. W/ v" l- `' `4 U4 C
1 X; `: P- [" U7 C: R: k- B
典型应用4 U6 i( \8 k5 n7 c5 {
" c( a' l4 @+ _+ N9 C% M! W, ^5 W3 c8 `$ T* h' v
4 }4 L4 o+ W. K1 m% r9 ]4 v: pCR3018L芯片特性：) @, @4 g7 F8 W& ?( |/ {. e
U- |: D' T" v6 k, c/ k& O
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
: P6 _- o. t2 n/ d$ B● CR3018L 内置75V 的MOS；% C3 n- ^+ V; W) i
● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。6 h. J( y* n% O; _4 m) d& M0 a0 M
: G) \' V( p" O+ B7 O/ S* s; I, z: \
样机PCBA尺寸：62.6*33.7mm，是一款全电压实现12V1.5A输出的电源充电器。90VAC满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为66mW；全电压输入时平均效率>87.4%；能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准。
7 C* j0 a! v; M, G+ y- w% @( j' T* x0 }4 ]2 }9 M. Z! I
样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。* Y6 ^/ v m1 f6 z
1 M( b1 G# @5 g9 v8 k* M7 t样机的变压器，采用了EE16+加厚磁芯（PC40材质）。变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。' q3 W" w5 e3 S8 e* p1 n
" C3 g# r. Y8 Q( J* q" ~* Z
02、样机特性- S; {! F1 j- w% N: _# u+ P
; ^6 p" g+ M' [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。
7 p2 Z) R4 P) |! A! P# Z! d7 ?
- v: N" Y8 Y0 P2.1、输入特性：8 B( X, {. Q" \& z1 G
/ ?8 J+ `% a7 `0 ^3 p% J. j- m# B6 I4 T" {+ y: t
2.2、输出特性(PCB END)：
% G" _; m' @: g. O7 I9 d
, R M, w" ~+ y4 U2 R0 T
) S$ S" J5 q" K* m+ @! }2.3、整机参数：
* ~6 H. B$ s h e) t S' ^1 ]2 V; j% K; l' O3 B
2.4、保护功能测试：
6 ~0 y2 `$ i o! O; Q1 K- y
9 T! l/ ?/ H h2.5、工作环境： H; ?% ?+ a3 Y- V2 ~; L
" E# F% C0 [. a- B" `$ s
2.6、测试仪器：! v' T" A2 }4 X p# ~
, B0 v% f( D; c% N. {9 L# F03、样机结构信息6 B9 N! C( r+ V3 W( N, M
7 i. Q0 g" E) f$ j0 D2 }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。6 o; G1 w# p- H6 b/ l
& B. L3 {/ K( U: d3 A7 u- J2 B3.1、电路原理图及BOM：
# s1 h) b2 v# Q. g# G2 o9 f A, d' {, K! `/ ?: G
3.1.1、原理图：0 c$ [' o- D2 ?, \) }7 Z' l
9 ^6 ]' ~0 Z# w3 Z3 L3.1.2、元器件清单：6 \! j, M% Q0 e1 U" Q
/ [: r. [8 P6 c2 \8 X, i: U# ~3.1.3、PCB 布局&布线：9 f+ O4 a& y3 d2 b+ \- Y& u* z
: s# L, m3 A: ~% F1 F* I7 m
PCB 顶层布局走线
/ O! U7 J1 K! U9 [" H6 r: LPCB 底层布局 9 \" t. o2 e& F8 w
PCB 底层布线走线
5 V8 D/ d" ~$ m t# J9 Y, z2 d3.2、变压器绕制工艺： ~2 m5 y6 @0 O5 X: x
. i, A( l d, T' A$ W3.2.1 电路示意图：
1 n& D" @4 s# k9 k& A1 A8 c3 ]" m6 P: M3 Y6 `6 f7 s8 R
4 X( F' q4 J% z/ q
3.2.2、规格参数：
/ T/ h. R6 f; x* B9 S! M3 L
; ~" ~- A3 P9 l+ O0 Z/ [8 I% @1 V1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
7 g0 H# T* g+ t# P" Y2）材质：TDK PC40 或同等材质；
/ d' W; y+ ~' m" s- P. t: w" z3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
" p* t9 p. m* I/ N" E4）磁芯接地Pin5;% R, a& E+ }/ z3 G
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；( |' r6 {% ~. _: M- F
6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）； X0 |1 z- o( d& v; R
7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3 V，10kHz）)；
7 ~) Y7 \9 z9 ?8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
2 l, V; K; a2 t9）成品要求:浸凡立水；
j3 G- c( ]. u3 R: z h- O% F; q/ r0 b
3.2.3、变压器参数:
! r a4 y' Q/ D
0 Z1 X- @! t/ Y, p" J: `, l3.2.4、变压器结构图：
7 V$ i/ Z3 }4 i' H2 K9 y! G1 e f: U# \9 h/ D& d- I, b9 N. M# ]
04、性能测评) w8 a( ?6 W- b( W
2 j0 P; o. _4 _9 j& w, ?
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。# u$ Q! s0 H8 {2 L$ s! v* B
' K, ^2 f1 C( Z2 @ F3 U% m# b& {, ^4.1、输入特性：3 ~) }. s/ O9 Y' [) ]2 l
- C2 J/ R, ~5 o5 T1 y, D0 f0 U& r本模板经过在不同的输入电压(从90V/60Hz 到264V/50Hz)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。
( m" G# r5 B0 C; {$ k) F; h
- H& A$ Q1 V' J表1 待机功耗
& u/ ?7 v; g, z1 h, k E+ j1 O+ s: ^: S; p) n: m
" C% g# P. }( t4 L& l; J6 F
表2 输出100%负载下的输入特性4 o: Y, J. A7 o% L1 a
7 ~* v8 g* z4 H
& N" a, j6 _ g( H8 ]( @$ P7 a
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）1 ~) }) W3 R+ w
6 y6 v `( q( c \表4 效率测试（PCB END 测试）$ R# L% G! W( ]! V7 o. R" t- R% x
9 K; q7 Z" M. ^& D# R( U8 {
表5 能效等级评估
( r1 X' Y3 \8 w7 Q% u; [( v1 e: [0 B
4.2、输出特性：% n7 G" X: x4 \* Z
1 s0 ^+ N9 y/ N4.2.1、线性调整率和负载调整率:
4 u& A3 Y6 M! U! L2 ^6 [. y* d2 F8 x( l- R; z4 ?; i9 F$ [$ _. t$ r
4.2.2、输出电压纹波：
+ @. I" f5 W$ |& [; Q& i% m6 X' d& i& H- ]
注：纹波及噪声在USB 测试端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容，带宽限制为20MHz。+ G( @& Z8 }$ V: v* n
% Z: T9 S& P" c3 E3 f
6 a- d( d. n' o& f$ v0 H6 sR&N @ AC90V/60Hz,No Load
$ K5 M# _, M+ `8 P% yR&N @ AC90V/60Hz,100% Load 2 t$ r/ R- E' {- z
R&N @ AC264V/50Hz,No Load : @5 N4 z6 a% A1 O/ p4 Z t: Y H3 f
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
2 {/ g, G0 i0 N- G7 H/ @% A4.3、保护功能：' t! o/ C4 m1 y
5 X, v. H# F% e! E E2 d
以下涉及过流保护、短路保护的测试。2 d: k( I( V5 G* |7 h
2 y5 O9 N l1 I* I' r% T! w! O9 @) |/ N
4.3.1、过流保护：
8 r* v6 D$ l3 r0 |. F
9 z7 B3 j: J, x4.3.2、短路保护：7 m1 O' ^! h9 E, A0 s b
2 a/ q/ A8 g0 R* k ]1 u' b+ Y
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
; P& k, x/ Y, U* Q4 N, @8 `
0 W1 J! Y3 M7 I. [$ q5 A7 Z9 R# R$ ?2 ]* L
4.4、系统温升测试
1 N$ M. E) c4 Y6 d9 H+ z
2 x F' ]7 F* E$ l, C b' c本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为90V~264V，输出电流1.5A。6 W* `: i* _* H; U% n" @
! ^) ~5 |7 ]% o- R F$ m s: F测试样机及配套外壳
" M* n5 Y3 H; Q4 l- U8 c! X/ a8 E8 p6 v9 s& U# u+ d# r
4.5、动态测试：
1 v6 t* L. ?! D3 Q% Q
6 w9 d7 z9 K+ |5 |6 f- D! M0 \. }输出动态负载电流设置为1.5A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为3A/us。& d7 a$ B2 C+ k3 |
1 \( ~" Z Y2 |4 j2 y' ]0 Z
! e4 ~, p( E# l/ a, R2 GAC90V 5ms $ n; L7 R9 H& h( K
AC264V 5ms
# Y' n' Y, W) U! L' b+ U7 `& NAC90V 10ms & g3 w5 t& s$ x7 j1 |6 j0 S Z
AC264V 10ms
+ b+ }8 X! z+ W8 E- G1 u$ d$ D4.6、系统延时时间测试：
5 J5 R( ~- |& G
' }" Z1 J, z$ y+ {7 l; O4 ?7 S2 B7 HTON_DELAY @ AC100V，100% Load 3 d, N0 [0 o& w! e4 m
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
; V% m/ y7 y& H4 k* z% K1 }THOLD_UP @ AC100V，100% Load
- k7 V2 F3 g% I3 {THOLD_UP @ AC240V，100% Load
( q4 ]/ {3 Y. N; W, y0 G/ i$ \4.7、其它重要波形测试：& d/ d- I0 p- Q: E1 ^; @& _
' |% e7 Z7 l" G; P1 c! V4 [0 u
AC90/60Hz，100% load CS 波形 + v3 ^- r9 ?; M; [
AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V
1 n) o7 g) T" ZAC90/60Hz，输出短路周期1.5S ' x1 [9 r& j2 R5 L% Q4 m5 ^, A
AC264/50Hz，100% load VD 67.7V ! A( I1 U7 {* e* Y$ C0 ~9 u1 ]
05、EMI评估测试
$ I0 P7 S4 f* x1 `9 J
8 ?5 {2 U) n* x( [测试条件：( V2 L) y. |+ r8 i( X' U. X
: F8 ^# S2 y: b+ Z输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
3 ?5 i: G. N; F% F1 ?5 Q+ i限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）) P/ ?0 V1 S) ^
* ]; t: ^# n2 X& T4 y
AC115V-传导L 相
( n* g, X. G* A) H! mAC115V-传导N 相
, h% O6 p& Q# o1 r) ^8 s kAC230V-传导L 相 , ?& P( D9 r- E) ~6 N* f* [
AC230V-传导N 相
8 N G0 f1 _ K( D3 K( XAC115V-辐射测试
( G8 x/ F* K bAC230V-辐射测试 7 b3 L8 k- [! K
9 g) q" r& E& O- `9 s+ N5 w |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-9-8 13:34:49
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