本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
$ O1 T! n0 C' |5 [! J
- B9 T' E! A' x! r# V( }- w4 }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！: j9 Z% g2 F. ?" [6 f1 D4 W
% w0 ^- n0 X9 V k1 f A+ i) J01、样机介绍
. _5 I8 t/ {9 K/ K5 [
: n& ~) k, w0 ]; ]! Z5 O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。
0 o/ @2 J2 L e. R5 A6 {8 A
+ K6 X7 }0 f! a# `! O) U6 [6 F2 Q4 x; w2 r
CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图
5 W2 n0 H: k7 K! G5 C NCR5269SSJ
/ c) t; d: ]! n/ I
( O3 e6 e9 T# W8 l; t- e2 {) ^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。
- U' [1 V5 _$ ]- d: `* L7 y% X' F! t) c9 P
芯片特性 + Q, J6 u t9 I, x
0 D/ O3 k& O. D: A7 T e
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
7 E/ A$ x6 ]/ [4 q7 z7 T% w- b● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
6 K V- U/ ~% R8 P7 W1 T6 j● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； * a/ i9 i d6 T
● 具有良好的动态响应功能；
3 s& z0 ~. \) W● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； # _& Q' N+ R0 g: V
● 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； # i' e/ P5 Q8 v) l, X2 e; Y
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；1 p u5 ^9 h& g ~
0 D- ? q4 S5 Z( N3 G基本应用1 Q& g" k: Z3 S
% ]) p. ]( x4 S4 U- c
● 电源适配器( ^7 z! f1 U2 G$ W. m0 |
● 开放式电源/ j. n- y, h- W5 u
● 数码相机和摄像机电源 Q( r9 f; A% V. I6 _
● 电脑和服务器辅助电源 0 s8 v) L# h- t& {. l. @: F
● 机顶盒电源
, O7 j- [# H& y) H● 掌上电脑电源
* }6 R. L) q/ y& ?1 p( U5 x3 a* v
& [1 i/ I7 I( I0 F2 _7 U引脚分布
' c2 M' Q/ k" t: y' p; j
6 f/ X, E2 O' q4 e2 ^6 \7 M* Y6 ?( S
引脚描述
: M- w- d/ P! M" J
) p( k$ k, C2 c+ c, H
% s( m7 m( ?- K! f典型应用
6 L; f7 M8 x" N; @& f# E
L, ~3 ]0 l) G2 h4 d" ]( W5 Z0 P3 l9 T/ P- B. |
# u/ p- V3 p D8 r' Z6 |
CR3018L芯片特性：
6 X" Y4 F1 I3 E3 Q8 m7 ^ h$ `: c+ R
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；! ^& N @; k9 |! J$ a
● CR3018L 内置75V 的MOS；8 E/ T8 i/ C% _% [; g
● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。, `: e' b/ L4 q8 X' ?. E6 l
) I7 S$ Q- B- y% X" k+ \
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。% N; r' ?* Q9 @0 n
# r X* H0 |; S3 B" w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。5 H9 j+ q2 l8 Y9 J! [) {* j- V1 _
6 y0 ?% f$ V8 `8 C
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。
! a1 u9 W, m: [/ K/ D S4 m" d. }$ {& A( t, E( k
02、样机特性1 F2 Z6 ?, s6 `) i# @
& r/ O: W9 ]" I4 |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。" D: G7 P4 A3 m2 B$ j5 o( p
. X% l: S+ X. Q# g2 M6 q* V2 x
2.1、输入特性：
7 W- ]5 F( C4 M/ Z2 g
# }$ q. T0 S0 P$ K. {& D2 D9 r: l7 c& Z8 g! l+ v2 V
2.2、输出特性(PCB END)：) q" R1 o9 m) |1 s& B' Q: t, |
( v9 U$ j. l: K
% e3 Y G! E1 v! x2.3、整机参数：$ C4 ]& F7 s f9 `
. {- D O6 s- B+ S2 x& S
2.4、保护功能测试：
8 S: H; h4 H3 z7 t
4 B E) e( V- u; F5 J2.5、工作环境：7 M0 B: C+ k5 f& z. @% Q, M# o2 W3 J
% T& x+ D9 M7 \9 R. q1 m
2.6、测试仪器：
$ |' S! p- A7 \8 z" ?( ~
6 c J4 F- P1 c/ y' g+ j03、样机结构信息
+ X y/ ~% w( s. X) _0 U _; W0 q" O( K
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。! T4 ~8 L$ k" A' F
& u- @5 X# K2 w2 o: H5 J
3.1、电路原理图及BOM：
) r# h- y& f& j7 A" }1 N e
7 f6 P' `! a3 F! H2 K3 v3.1.1、原理图：# e5 Y% o& p1 A% |. L% I) ~
% ] P* M8 x( O0 \4 R
3.1.2、元器件清单：
/ U3 k) S8 [+ H) H: t6 W5 D+ t" Q1 B4 N9 F5 Q, b
3.1.3、PCB 布局&布线：
' m8 L# ~: o5 W) q+ y5 T( k
6 g- u: t- ?8 }( ZPCB 顶层布局走线 & h$ h5 F/ s, g, w& V
PCB 底层布局
) m$ j$ w3 J$ x; E# o5 RPCB 底层布线走线
% N4 K+ X' @' \% X1 G3.2、变压器绕制工艺：
/ _5 c6 m: V; \4 [& L# \1 G+ q% P) ]) {
3.2.1 电路示意图：
( @9 p4 d6 E; x9 I
+ ~3 s8 Z8 t! D( C
9 Q( w4 a5 E) A8 _5 u3.2.2、规格参数：
* C y( f: ~& `1 l, u9 P$ E1 f4 k+ F. D
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
: h4 a1 ^4 s! ^4 H2）材质：TDK PC40 或同等材质；9 Z( }2 M# L/ N7 g5 x3 \
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；7 a r) q8 W& O5 Y
4）磁芯接地Pin5;
! X8 m) u) j: b% V1 y5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
* M/ y, r/ T- J3 u' y6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
' a' x$ E: R% ^# L" V0 L; _- O7）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）)； A1 ?) {" D% k# Z: X
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；" U1 A$ `4 M8 J9 b
9）成品要求:浸凡立水；
6 g. u7 G: D. g; n$ [) m' t/ u# ]7 @0 \0 w7 b: G
3.2.3、变压器参数:& W# z$ {& c: O! Y! T: i
* i' j& S. J: Z7 G
3.2.4、变压器结构图：
* _: o; P b- X& Y
4 k7 ~& e0 v M# ^" c( R6 M04、性能测评$ ~$ R* `3 I6 J
8 x9 ?+ j8 A' g% J) ? 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。8 r3 ]# d- x" R- s
& e( ^8 s$ d: I* [4.1、输入特性： ] C* P, [( f7 V9 u
8 `- X9 E( |! v; { S8 H
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。 C: r2 e5 V) E% E. C) U
+ [6 e' H# _/ U0 x
表1 待机功耗/ _$ X# e$ ]' F* V
4 @ \+ o* p2 h
0 o7 F J1 `' ^7 {# m0 n
表2 输出100%负载下的输入特性% K% k& N$ T) `- o) H
& x! \" Q' G" K
" ^& K8 ?2 G: U. E4 M表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
% C$ J( j7 U( B$ z$ g
7 C$ ]; Q( \1 O) T表4 效率测试（PCB END 测试）
) _6 J; g4 F: P3 i$ ]& c& f& I
, D# n5 C5 r0 R4 g! [+ t( v5 N+ n; h" m表5 能效等级评估 @5 _+ h- d( u# [ s
$ ~! `, a9 a3 ~+ `4.2、输出特性：
2 m" i. D$ Y/ Q8 J6 Z9 [7 _ S
: u) g3 n1 }+ k8 R; t4.2.1、线性调整率和负载调整率:
2 R5 |( J& J& y, c4 y4 u9 r
/ `4 t$ I" t8 `' @# K8 `. t% R4.2.2、输出电压纹波：3 D/ c( Q- {. B% q/ ^, g: \$ S3 o
6 F- q( H: E3 m+ {- g9 Q
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。& ?; `( y. H5 [% W* t! h; m: y
0 T& \6 A; g4 U
+ N* }3 ^+ O, Q" W2 X1 m
R&N @ AC90V/60Hz,No Load
! t( B" F% p/ \. W* UR&N @ AC90V/60Hz,100% Load & @0 @$ @$ D0 i# I
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
, [8 m9 l+ a! n8 fR&N @ AC264V/50Hz,100% Load
) h- A7 g( g" v6 X4.3、保护功能：2 j$ N4 h' Y) Q
! W" C9 e5 P/ Y8 Z. `
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
$ q* y% V* F8 g5 J" [# E0 Z9 q3 g- S0 s! F
4.3.1、过流保护：( E: _5 K& s; _! o4 J) u6 N4 l: x8 Y
R( h9 D# f+ }" K1 X4.3.2、短路保护：3 E& J z' s( |# D
; J. O) ?/ O. C. r/ U$ y0 g' v功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。8 t- O. s8 d( @% [0 V
& M1 e! P5 Q% M2 H) D# |8 I
/ d. D: ?3 v0 j1 t
4.4、系统温升测试
* D7 m5 ^3 p4 [! J/ X. v- L$ k; J" u9 s
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。 p2 `$ \, b- u$ k5 j$ J; W, w3 p$ c
) d/ `$ q2 n6 i: V# H6 _, R% ]! }6 G
测试样机及配套外壳
; s: x+ J( r6 G9 i5 ^1 N4 b1 H$ d# N. c, z
4.5、动态测试：3 V& \# s' D' j
M+ R& I% s% z" E! Z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。
[3 ^: @' G. {% \+ [3 z5 q( O( H1 ~ \& A( Y8 O; Q
" y$ R3 C8 e- ]AC90V 5ms
! N' {8 ^% I7 i! WAC264V 5ms
, W; D+ ]* \; Q0 y6 ^2 r; vAC90V 10ms 3 Y' T" A' `: O& p$ x! j
AC264V 10ms 9 G" G; ?+ [* \! t6 S/ }
4.6、系统延时时间测试：7 n* b; y8 o+ H6 e
. |( K5 W0 y3 M3 o C
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 8 {; q- r! }% Y
TON_DELAY @ AC240V，100% Load 7 z& z" ~; e! ]6 X$ H
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
2 q" S) j* X8 cTHOLD_UP @ AC240V，100% Load 4 f- p8 x9 V- E1 p5 u! o7 b1 q2 \
4.7、其它重要波形测试：! P* ?- q. P" M# Q4 Q& j
6 Y# W2 L# O1 OAC90/60Hz，100% load CS 波形
; o# u4 |# j% jAC264/50Hz，100% load DRAIN 548V
) [* p# v! Z/ y% s/ o, HAC90/60Hz，输出短路周期1.5S ( n" S7 J/ `- O j
AC264/50Hz，100% load VD 67.7V
6 a$ ]) x% _; m% ]( G; O05、EMI评估测试; |9 h9 f. k+ S! f. f" F! I3 x& L
" h6 f9 L4 U, @) B; L5 c& F9 s
测试条件：
$ [* ]3 u _: Q! O. k
( q8 j2 F) E1 h( |输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；( ?' J; i5 a0 H3 v8 l: C. v
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）: |0 H+ i( _2 v" M
9 C. P/ k. L' b6 T8 n0 P& ?
AC115V-传导L 相
3 }! Z6 S# \4 S5 A- @AC115V-传导N 相 4 _' p& m6 _4 Y4 X. [& f* a8 B
AC230V-传导L 相 " E/ U: S! L. L0 [. |+ m& a- f
AC230V-传导N 相
( N' ]( e! { Q) a$ o8 a1 K7 wAC115V-辐射测试 8 J; j, a7 [7 t U6 ^+ ~% q, [. |
AC230V-辐射测试 7 s, a; v* V# G4 [5 b
5 L0 z1 h. G8 D, W, D* m/ h |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-9-8 13:34:49
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