本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 9 v$ P% ]! x' K* t% u9 W3 s: r3 v
' J8 K q$ } d q h
文章概述. K2 Y# j8 \) V+ n5 }1 q
* M- N2 D0 O" v: K* B' E# E/ \本公司主推的CR5244是一款高性能的电流控制型PWM开关，适用于待机功耗<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源，而且它可以完美替代XX2358。
. X# g) ?+ ^! K @8 S8 l6 m+ @ ^7 \9 s( w1 N
本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_12V1A 电源适配器解决方案。
: V4 k' O1 J2 G, Q# l, y2 b
2 }7 E# i: J5 L( G1、样机介绍
l) S# R0 z1 L, v3 U
6 J* N" y- i% d& [" R2 p# o3 B) f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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8 J; d" l) v7 `CR5244_12V1A 工程样机示意图
* w" B* I; \7 R/ c& a( n$ h5 OCR5244 芯片
$ X/ i. ~! F# d- R5 e0 d8 D% l- ~. A7 \5 U8 p" a" n: B
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。
' Z/ ^+ o0 x; u8 O u( p0 V
0 u. G0 K% M/ \0 K& l特性% \8 E% z ?4 a& r0 Z
* ?6 u9 r. m+ F5 y) @8 c. V; J3 v
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
6 }1 X# A: H" f! P8 s# `7 M; M) F● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；' |9 O/ G2 G; R' i6 {% T# [
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；. x* P% ~% y2 |! N# m* s
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；; f) O& g/ d+ ?* ?* u
● 输出接24AWG 1.5 米，四点平均效率：>84.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”
( m8 G) [5 u- n3 X4 l2 d- ?1 K● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
$ ~& [. j# b$ s. p● 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。
% h. d6 _( x& v+ {) G/ F; G+ O' `5 [" `
基本应用" \# ^# T8 z: ]6 I* |) _" }
; V* c$ @- b7 c' O● 电源适配器
0 G: W3 ~, n8 `( C& c7 `" t$ x' W& O+ F6 k. c/ R' c
● 开放式电源
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● 数码相机和摄像机电源. g c: \* m9 L1 g
" N9 s) k8 D8 S3 H' B2 u# K
● 电脑和服务器辅助电源
1 C" t0 H; }5 U
: [$ B4 B; _- y● 机顶盒电源$ y! B! V# }. o# T8 h" l/ v/ R; }
) j+ [6 c: S- N
● 掌上电脑电源4 `; Z7 _$ ~6 ]( f+ a
P! t# @/ C/ V- K! |& n引脚分布+ X" M: r% K; @" U5 V3 e
) A6 J, v! m; b$ O! Q7 O) l; |* C$ m, L
引脚描述
) ~8 |! _& I& K! D3 T2 _/ |! Y' L2 F2 x9 U
' [1 @8 z0 s* v5 a f* d典型应用
$ Z# k' Q/ r q, W+ Z& V w. X. J a% o9 n1 I, O! M
1 y: e" {2 I7 N* T3 V
该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>84.0%，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。
9 R& W5 f* U. [7 \9 W$ _1 M+ n; x* n; j1 a0 Y- Z9 q- x( y
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。' P% d7 H' i @) c$ X
; Z9 s2 I* r& {6 h$ q7 h. t
2、样机特性
& ~4 J: M3 J5 T L3 D) E
# b" J: P" d! W, N5 w. A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。4 w0 i. d0 b5 ~# y' ]( q
3 A/ Z1 H- p3 s( F: @3 M! H2.1、输入特性： \1 x% M/ u( F: L
# d) P" M4 W4 j' [/ S7 y0 e( e5 G
2.2、输出特性：
: X5 C2 T v& s0 L
/ m$ O, m$ E; l2.3、整机参数：) m/ F( g% N6 Q4 J4 i4 \5 j
4 K8 R& v9 ]- w; u e
2.4、保护功能测试：! ~: U; V% T6 Q$ k) T/ E" a- Q
0 ~$ D: x* I$ x4 `* u: s
2.5、工作环境：
y( l7 }3 X% e5 K9 r" D
% T: L7 J) G6 c' k T1 {+ x2.6、测试仪器: R; E, E3 M# ~: Y' D
$ V/ j# f: K) q3、样机结构信息
7 J4 s+ ~6 {* x" D7 E6 k7 ]: P. m$ s; |8 }: \% X! q* m4 D
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 M: M2 r* W% t
- d, e" v4 N/ ^: K: ]( a
3.1、电路原理图及PCB 版图：. q! @; Y1 ~5 }" ]* L+ C
" i0 U1 l& W! k3 Y8 G7 ^% Z Z2 i3 X（1）原理图：
4 }# d) f$ q3 Y- {- ~（2）PCB 版图：
/ V% ~2 n1 l; O0 E
8 h z2 f7 H2 [3 v. }% ]
2 I8 s: l6 @1 Z% R6 y9 `1 t0 y; u
5 j' M7 m7 Y2 a9 ^5 E+ b/ V
3.2、变压器绕制工艺： p' b4 a4 i' i
0 s, G% [1 s+ }, p! y* b! `（1）电路示意图：: O" B8 d7 H3 E
! v( K( f1 H$ {: s, C4 [; g
6 B/ J* I8 I' N9 l（2）规格参数：7 l& f$ ]8 x* l2 {; |9 W! n3 v
* z* j( b: L7 T4 H9 d1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
) g" b/ l, w( E1 d9 ?4 J' N# X+ _2）材质：TDK PC40 或同等材质；
9 ^3 @! |5 l( E3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线, J% Q+ o, h) h4 ?3 A+ T4 y" i
4）次级: 三层绝缘线$ ~3 {$ C4 N1 ]; U
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
( p* f8 Y& m: y5 V6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
0 M7 N* A/ d3 |6 v7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）), W3 x7 |, W) l- R
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
3 ?' s' m% R8 n9）成品要求:浸凡立水
0 {: E" t- q: b* e' D, [
! |4 T6 Y# l- n$ q（3）变压器参数：" J7 L* A: [0 ?) _% b
+ M3 Z6 {- N5 M6 @ } Q4 q
（4）变压器结构图：1 I# S6 E& J8 A/ Q
6 N4 W" u) w3 m+ w1 s" l
. O ~( G9 T }; n8 c4 W) P
3.3、元器件清单：
$ _3 L0 a& n: U' e( Q4 G5 y$ T' o- F$ m" I, W" ~' m. ^: u
4、性能测评( g* h# G$ t: _. y
% q* i9 m7 l3 E& s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。
# d+ | b$ a6 n3 z' S6 r3 E+ G B( M5 u; O$ ~: n+ _4 E/ M
4.1、输入特性：% F- u _ }) F- B5 i, B. X
# J- T7 s1 D0 b' o) `7 s! w+ v; E+ Y
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。0 X/ \5 _" \/ F$ Y
5 }. M% j' p9 t3 [表1 、无负载待机功耗(无假负载):# h5 T/ K2 @9 G9 G; Q& n# G: G! F
1 M9 u& s/ E: A0 F) k9 W表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性! A2 b0 | g: o: L: _) R
: q X Z* N4 |. c
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
7 ^1 R" q1 q8 Q; L3 y
' O% S8 O. P7 @0 a表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
: Q( I3 ]' o. k2 Z8 d8 _2 y: X# P0 b$ j! j# J, k. I; B
4.2、输出特性：8 R: R6 c( o- N: @+ n
" I+ ?' Y1 Q% A* B$ F5 N8 M& d注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
! g% V9 C% g: C1 O0 W9 j5 T# X/ b, T* V U h$ q' T! O
4.1.2 线性调整率和负载调整率：
) A" p* D/ b$ N! K7 I. q$ s" ]/ o+ M& u( J) T
表4 线性调整率和负载调整率:
( |' _& Z$ D: r/ O! B: U
& _, g( V$ x* L$ n# q: @/ v9 U4.2.2、输出电压纹波：
0 B& {4 Z. K3 K) M v& B% O2 Y, h
注：纹波及噪音在24AWG/1.5M 线端测得，线端并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。' d. `7 C# W1 W/ N1 K# V
K( _3 C; t3 g/ Q o) s9 ?表5 电压纹波测试% B' ~/ F5 o1 f7 u i
# R+ T p8 s' l+ N9 E Y4 c Y' t
纹波噪声波形图：& Q. A8 J2 ] q. A B
$ o8 O {" ~% V5 x2 {/ ^$ @Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load 2 R$ L y& P. K+ o
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load ' Z2 W- C! Q; j3 o4 f1 y% @2 ?6 x( E
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
, W8 J4 @4 S" H! ~6 r) eFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
P2 c: K( |/ y$ p4 o6 i6 g" u4.3、保护功能：2 }$ Y# j; n- r- z- ^: i9 B
0 n0 X* W" s5 Q4 q9 q; Q; q9 I( b+ r, L
以下涉及过流保护、短路保护的测试。8 ?; ^" {* w. x2 K* @2 b
- Y _9 [, S+ t* \4.3.1 过流保护：
3 z0 C2 }5 c0 d/ a2 e' g* c' {( b
+ {' m' o# m0 y: n _9 |5 S4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
; d: J# J( I) Q- l, G# ^3 S2 K, L
9 W, m- _" J2 r9 Q6 P% @9 j5、其它重要波形测试7 |8 @+ A. p. T8 b& ]$ A! J
; Z; K4 k6 p3 H9 o- \
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：% F( T8 N% S' Q) G% k+ X, J# y
AC90/60Hz，100% Load 1 l# [0 K; A/ ]3 {; s
AC115/60Hz，100% load
) B& O! @1 ~' a: l( V8 r2 BAC230/50Hz，100% load
: r, M* g0 u2 {$ P* R: t8 lAC264/50Hz，100% load - b8 V' S8 }6 K. w- L) M- [
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S 3 L3 I/ B/ U, k
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ' N" G, {+ }" g, e3 W
6、EMI 评估测试
! l; E, I: c; E% q! r1 z% _ ~$ f* f; a
测试条件：
7 w1 U# o9 ]6 O: Q1 X1 n+ {) \4 v/ P# E/ k
输入：230VAC 50Hz ；. a& e# D! f6 d) S
输出电流：1A ；, m! e: w- {+ S; Y" E- j; Z4 \
负载类型：电阻；' O' ]! p: `1 N; Y
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
p. X- P \& V
; b3 b# e6 R5 p9 R( X2 r传导L 线测试PK+AV 4 }: ]$ z- p" C
传导N 线测试PK+AV
' p, f$ }: @/ E; u% j辐射测试PK+AV
& }- C! E: T2 d4 { |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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