本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 ( r) U, S5 d t4 a% F; H$ P
" r3 V$ e8 M v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) M" S8 j. P) v' @# b
' ^6 i: u& V1 D6 L5 x2 X
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。
9 X- W* [9 H" i( I
- ~& a0 G* J, }' L% e& ?CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
5 A* ~ B7 \; X3 e cCR5244芯片# x/ I5 ^. J% W4 P4 v0 P) L' m" h
, Y d) W% ~2 M$ O0 |
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。' O1 x. Y- q% h0 ?: C8 m
. F7 u) k" f4 d2 I
特性9 `0 X- ]8 o/ K+ ?0 q8 ?+ I
$ I3 J( ]( `- u
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
Y; B. e2 a9 j( \! c' o2 h& X0 w& ^
9 X! M4 y1 A2 n- @/ I4 B! |3 e● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
) G$ s% j2 a {2 \2 y6 x: ?# @* x3 \: Z5 {0 q* O9 t: M1 i
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； % D5 \; `# C; Y+ N; n+ v/ Z
_4 \0 b: h& I! s● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
3 L7 h" G; D7 B& _' _+ v! y K
& x' p0 v6 r4 o● 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”
; K( S% [- E# X; K! @& D. x! a% e# G
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
. ]2 A+ A8 K/ D k, B! u* k! Q! _5 ^
● 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。+ W; B2 M4 A) U
3 }0 Z, _+ `+ m- t0 I; S v6 ?! r8 p
基本应用
" I/ \+ P" J/ n- ?
) e U. c) d# q, b! W● 电源适配器. G0 i$ E2 p: q7 [; a
( z" g! E( @% a! E
● 开放式电源
# S ^( [1 `& K! O5 H& @# \2 H% t8 N" v; q8 v2 d
● 数码相机和摄像机电源3 l% n9 |, E, H
7 e4 Q) ^* h# C( y6 @; q8 |
● 电脑和服务器辅助电源
$ v6 G& r- X3 `" R7 h+ L
5 i! H4 h2 d1 `● 机顶盒电源8 t6 A2 T4 Z: I7 L
' _/ N) _ _4 B
● 掌上电脑电源
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+ ]. m! n) ]$ T5 k引脚分布
' r. e' H& S3 r' f8 b! A! P$ @ `* q% f8 h3 _
; V D+ @8 D0 h# Y* y( V引脚描述
* b: m- D2 |8 ]4 A$ A6 x2 h* R/ C, D7 [1 \7 Q; b7 P
+ l8 h* D/ ]3 [
典型应用
, W( r- K; X# O0 U) y$ P+ W1 l& }, @+ C G
( f1 k+ f4 @$ k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。2 E8 `4 g! j% Q! i
" K- y2 K0 L. d" p1 C+ U% p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。
* _- L3 I4 p* H: L$ f- R. e. z8 b. M; F, _% x- @
02、样机特性, L. r2 k8 F4 u' @4 D
2 v& U) R, i4 v* K% Y8 Q5 t4 O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 ]. u7 n8 [4 v7 ], t7 p7 A
; B. G- R0 a( Q$ B6 N% ~/ H4 M
2.1、输入特性, a8 L; }2 n/ h: H& p
9 D! r2 D+ U$ q
5 i+ o1 E3 N4 I% [2 Q# z
2.2、输出特性：
# V6 {( |! Y- p* N! {8 N9 o# v6 ^& i" t7 {- F
2.3、整机参数：4 m# J& b) \" ?
& L( ]& J' F' u( @2 O7 S% u
2.4、保护功能测试：
' i! Y0 G- V0 [6 G, A
1 V" D- u6 s- P2.5、工作环境：
3 ^8 a2 C2 g! c1 _8 W- ~1 s* O) a4 s; \) L& f
2.6、测试仪器
+ a, F5 v' T* g) I3 ^+ P
/ ]5 K" v5 b, Y5 c$ W! `03、样机结构信息3 [ u" R0 t( z8 Q0 Z) [
, k9 h: a8 s7 g7 ?; w: I
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。
, L, } q# m1 E1 f
2 j) h) j7 h. ]9 Q# Y5 b3.1、电路原理图及 PCB 版图：
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（1）原理图：) @4 F: _3 J/ D0 U( t
. E0 U9 J$ u" ?/ }" m. E
（2）PCB版图
1 \. h7 J! D6 s' L o0 V- ?+ e G0 k
' I; R8 o9 ~, j0 d: Z3 j( B* I
$ V" \* C( R& d7 s0 U
3.2、变压器绕制工艺：
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（1）电路示意图：
# U5 P9 E; J% X
/ P5 J& m9 g& U7 c/ W
+ l0 P6 |3 J8 v i（2）规格参数：
( ^3 J1 w7 J9 _; q$ z0 z9 x, g& q6 q5 D' c
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；8 l% @$ p9 x/ b5 V# `/ `- b
$ l! y# p6 ?8 \* o2）材质：TDK PC40 或同等材质；; `! h4 B% c- N8 M5 H5 Q
+ B+ @, Y. _/ [9 m6 K/ p
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线 X6 |% e" m" @4 x# l% N7 C
0 o+ x B9 ]; T- V5 d5 z
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
1 G7 T0 A. ]. N# ?. M7 L* \* W- L9 L! _6 b% g5 O
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
: ^5 Z' q0 `% V$ F8 K# Q( f8 e7 W+ _
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）)0 N- t; J3 w1 M
+ I! T- ?: \" ?- z7 t
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min6 N; M5 i2 [1 S# r% s8 K
8 H: N* r$ A2 M+ |: F3 W9 S8 n
9）成品要求:浸凡立水1 S+ J) a8 m: f" c( w, p
! O/ _# @: l, h! I, Y(3)、变压器参数：' @: o5 e( M9 l" K/ N* Y/ Q8 Q
8 [. s( H+ `& b% @5 X
$ Z9 M" d+ K2 w( B7 e( G（4）变压器结构图
t4 t! y" u7 i6 \2 r6 s7 P* T( _: @$ b
3.3、元器件清单：. }$ A: O3 D4 d* e9 F1 c# x% P& g+ P
6 Y) L) P, V8 F6 f( k
& x& N- j8 J( P# ]' Q* D! H6 Z04、性能测评
: T) L0 j6 j& v6 d9 A+ A! A' C8 I9 |8 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。* a* f: M! _) R
6 N+ Z0 C& F; L/ [4.1、输入特性：4 ]0 v W# a q: S: q! M
% Z0 E/ Y! j2 F4 I4 ^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。. V D* U6 P5 d8 `7 q% h
% I% z* D9 @+ F1 E N/ N. u4 U表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
, V2 L, V. A2 M/ u5 n' \( s- C: h% _1 w+ ] G4 y/ y$ G6 Y- H
* G3 j/ f' J2 h' W2 U表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性3 @5 }2 F( z4 V, B# u
* B- _8 @$ M& O8 |- R' r! q+ l& ^ k1 T8 c4 c) {# K
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
" d+ D8 e+ ]. P, J* e l% `& G$ e! X4 O1 ]3 |! w9 `
3 R' [2 P7 S4 F( F2 x8 m
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
3 q0 \7 b* b( u. @3 a0 P
; i7 |: B! ?4 q3 e1 Q3 I8 g7 o& Y& R; J w! I
4.2、输出特性：. ~4 l r1 `6 F0 x5 \/ b
* v5 W7 d; Y3 O# J% t
注：以下数据均为板端测试：
9 p9 l1 n* R5 [; B9 {8 o
l/ Y8 I _* M1 M) c$ K4.2.1、线性调整率和负载调整率：
' c$ G8 ~, N i. ~; x2 s! I7 X2 M3 x/ y
表4、线性调整率和负载调整率0 V& D6 t7 L7 H# n9 _
1 @! L% |1 a9 K. ~ B; e8 U7 A1 @) y; I3 w
4.2.2、输出电压纹波及噪音：4 C3 p8 J" a9 r1 U3 }
. `7 x) r" H& ~3 N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。
* ?' K s2 M. `' G5 n8 O7 E' R% R; D# x" {2 _
表5、电压纹波测试：
- K/ Z4 R# d3 w/ X7 b0 R# @
6 _6 v4 s# n$ a8 U4 t) W纹波噪声波形图：
+ {" F$ @; }2 x- JFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load " `( `+ S9 C, k7 I$ W2 R
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load " C: E. H, _; d0 ^, K. ?3 N
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load , n3 R# n& J# @; G1 ^
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load 1 c: w9 b) Y/ k O" U: G) {! g
4.3、保护功能：0 ~( ~0 W/ j; b) @$ h( V6 \! y4 h
: Q- C4 F- w, S7 K, m6 c Q( u
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 I2 W- S' E8 n) j: Y0 F7 |5 B0 U; l/ r7 x7 f& y
4.3.1、过流保护：
7 o/ K S; S9 E2 b
, v3 O) H3 \" }* n) m
+ j L. _" p! A6 d4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A, V8 m4 b0 `# S" R: z
5 _. u) e% o' x! g' n. @2 l
* k& u/ n B/ Q% [05、其它重要波形测试5 M- K+ s x" E4 O( v1 c) x
; e7 u; e" [& J) w
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：, H9 j: J0 }" w; |8 @1 T
2 W/ p+ S% i7 b5 `1 Y( f) B# KAC90/60Hz，100% Load 0 W& {) `+ N: r+ m3 M% N7 E! r) A+ `
AC115/60Hz，100% Load ) `8 l; p3 O* P2 s
AC230/50Hz，100% Load
% N" E! d% ~* J* r/ F% _: gAC264/50Hz，100% Load
! s, q$ R, v/ iAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
. ?' y% t7 ^0 ]7 P$ d B7 N9 A9 C4 _AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms 1 n m1 K" I& I7 g5 R: q: r$ L
|
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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