本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
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' b5 h8 ~0 n1 d9 _' ?( H9 _文章概述
. G1 `3 J( U& f7 e) H( \! {4 J6 j. k% c' _, ?
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。
0 S' L8 [1 W. W8 V$ ?# a* R0 P5 `! Z2 C
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。8 m- v3 n$ q! M: p; Q- ~
% M+ I. b! S2 k: ]7 Z- A
1、样机介绍
6 t8 W1 g( ?! j4 l3 i" z7 N
; }; q7 Q& H: Q) N9 o% d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。( R# r) X/ r- Z. u
5 R# O2 i- V/ v" e8 `8 \( G9 J
; g( b" A3 [8 p" i+ zCR5244_12V1A 工程样机示意图 4 O# X* r8 }- E: N$ B0 _8 \
CR5244 芯片3 b1 W" D* S7 I9 z. D! b3 m# z
7 S, r/ e" @2 Q" `: oCR5244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。
9 j$ X* n3 Y6 n4 }8 Y2 X% K
4 n5 S6 r7 }, X6 }特性6 i' K4 P( z9 V
1 R4 `/ R9 z' F● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
; T4 o4 M3 t* g: K# @● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； L& E1 w+ D7 U; [0 K9 s0 ~
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
3 j5 C, N6 A, |. R1 o! J● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
" }3 c% H3 p) v7 c● 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”5 j5 @0 I B3 C/ H( y- N6 M
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
" u( S7 b w1 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。
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基本应用
[/ e7 h6 y0 r0 g& z7 k, } z; I9 p7 T; m7 f/ X1 X( N3 {
● 电源适配器& N* v# ^/ a7 `- E0 J3 L' J
5 U5 ?0 h/ g Z0 m7 ~4 ]● 开放式电源
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● 数码相机和摄像机电源
; `6 X: g. A4 O6 {; F1 B0 I7 ~" N& E+ O3 {* j
● 电脑和服务器辅助电源' x1 G$ F6 P0 Y! x9 _
2 g$ }8 Y! j% `5 p% y1 x
● 机顶盒电源* z( b; A$ K- i/ F$ v; x" \$ ]% P
$ h7 v/ T, C: Z. j1 o● 掌上电脑电源! G% Q( p, T6 H8 H9 S( l
& \8 g1 k0 ~, J' v- b" F
引脚分布
9 X! `1 y% O" r7 L/ @, g* e4 {+ a6 j
: D0 {( U3 Z2 U4 O( a9 r- x+ P引脚描述$ f+ t2 B0 @) Y2 s
& y; ]( Q" X4 {
0 O" e" Y8 }5 y$ o, Q" {% s典型应用
2 Y$ p4 ?9 q* g+ d) x4 l% b, Q, I+ `- t2 `
1 ~; K, T2 M+ O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。
5 f* V Q3 }! u: Y' k9 ]& s: B1 O! T5 _+ c$ N: S6 w' u* g
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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: \$ c6 F0 o r" Z1 b2、样机特性
; k, B' [, \1 y9 C
# K# S1 m6 ]; {0 v3 x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。
( U% \4 P, i( o* l+ k* ~* C1 X: U3 v( D+ N" X# Q' G( N$ [) M3 Q' s+ Y- v! u
2.1、输入特性：
# B( m4 Y) t x. p. E E% | b5 E) V6 H9 k& m+ h: {$ t T6 h8 \" c
2.2、输出特性：
& p6 d8 Y- i7 }0 a1 P' f
- S) {2 w: l+ [# @3 B4 }; M2.3、整机参数：4 _* ]$ E& c7 J& ^7 F _
# N/ \2 Y1 N# Y |2 `6 {- J. J2.4、保护功能测试：
" @6 V# s: ~( @/ ~
7 t! E# r# U _0 P2.5、工作环境：
) N% t1 n& y6 k8 U. d% u7 |5 z) z/ O( v; N
2.6、测试仪器% @4 Z/ a" i P
: l/ H& W5 u/ q% L
3、样机结构信息
4 `. i* i7 R# f; h& m" s1 l5 _* V
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。, S* h9 ?' i9 e
1 S6 z1 |! R' `% @4 P8 r4 I3.1、电路原理图及PCB 版图：
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5 G' O3 s8 E; |- a; V( q（1）原理图：6 `2 F6 R* b+ e2 [
（2）PCB 版图：
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/ X9 C7 J; M) v; H
+ m- ~# ?. `) T1 b! U- k7 n2 |2 @$ @1 y3 j% ~8 O( M
3.2、变压器绕制工艺：
4 K' x& k9 [0 J5 d/ ~% ~
5 i* i. d! d# Q1 h% C, s（1）电路示意图：- Z: {! W& [# d2 d0 \# h0 K
8 m% g* L1 g- l& Z( f1 F
+ W7 h- s& V. v7 R0 R（2）规格参数：6 q |" O7 C. Y
1 O. o! R# D* g, A+ E3 m2 Z& D+ _1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
' I- |7 s, P+ b E: b8 `# D2 s& n2）材质：TDK PC40 或同等材质；* \2 g9 ^! W8 c' L8 [
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线3 f% G, p* R- ]' W
4）次级: 三层绝缘线
5 L P/ }; g6 _/ o q" `' f( C5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
: z' L) X; k0 T, s6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
" d& X. [: {9 \2 @0 ^0 E' y7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)3 v' A1 m f0 _0 [( F) ^
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min7 K* W7 `+ e% N* x9 @! P& U" ?
9）成品要求:浸凡立水( s' h+ D9 L7 ?' _: x' U
6 m- B$ c* z' @+ s& G（3）变压器参数：' W9 L% U. B# u) _0 X
! I# ^$ V# o+ J: ^
（4）变压器结构图：
) k2 z. a/ I8 r2 x& U3 V% J- _
8 e( U! [2 e' g7 d
. t8 e6 S' q+ R" h" B) N1 W3.3、元器件清单：
, B5 b d: X# n! U) u
n g" J" _) j+ ]4、性能测评- e) R7 Z3 T% j
% h# g- F# W" N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 h0 l) s* z, y+ u0 R5 I2 W5 \8 O2 m. `- ]
4.1、输入特性：- t3 _8 h8 A1 c' h1 Q2 g; o
. t' ~' }: H. E( B+ 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。/ Q* k" a5 x1 |7 a) @7 y% c1 T: o
, d9 V) p5 R2 I t0 R* `表1 、无负载待机功耗(无假负载):6 ~' a. }; F* b
/ D' | s6 Q$ Q9 G6 e, X表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
" B$ u6 t) Y _+ s; Q- c
/ y$ K0 \4 N( n0 N表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性: X' Q5 M# I, @2 w0 I4 J
6 V; L( y- {6 A& ?( R表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
% j, |. R5 S, f. f5 b5 h! c7 s# r4 u5 J5 D3 ]
4.2、输出特性：3 g1 k0 z. F" `& }) d
) U4 `/ G m! x
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
# H( c" v2 |1 y2 V' {
" K; o" o- j* ~) A* l+ v9 o4.1.2 线性调整率和负载调整率：: k s. ]1 n5 X
$ J5 I5 j# H) q ]$ X
表4 线性调整率和负载调整率:. V1 E3 O7 p0 A5 j/ x% ]! ~
5 U% \! a7 ]# @! ?2 m% S" J
4.2.2、输出电压纹波：
0 P$ [3 T! a& I! ^5 Z# G/ }
: P, E* ^2 y' S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。9 d4 u7 X* t: ^0 A
3 L! z& P. j; x5 O, O, U4 K表5 电压纹波测试; F4 T9 J7 ?! Z! z
$ Y/ T. H: P: b% n$ i; v- |
纹波噪声波形图：- j9 I( P# v, V! d" r) x( M8 \4 l
; M' A# i- u0 _: _
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ( F9 j, g. l% f
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load 5 W$ A" F! _5 o. [& ^9 K
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 7 y; O J- e! O$ E. b; Y. n
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
/ I+ C- {* O5 [' X1 y ~4.3、保护功能：" A; m* S) K" ~$ ]2 a5 A# l
l. m' _. X4 N8 s% J& i9 H" N! }
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
; o5 \7 x0 U! a
: W- k% n3 s; Z6 `4.3.1 过流保护：7 L$ F1 _' B0 t" O d* _5 a
: O6 W& |$ P3 n9 f: H/ I4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
* @9 {& ?% k+ {0 E) g3 J8 G, ~9 [! c3 ^" ^( _
5、其它重要波形测试
! D; U" ]9 U8 {: C% ~
# f/ _) U0 }/ Z$ B: @" r% q' [8 BDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：; X* x1 b/ P8 m
AC90/60Hz，100% Load * C8 c* W! t3 e& y; n g& c; Y9 ^8 a
AC115/60Hz，100% load
2 D& R$ C* V& @8 l8 ]6 }1 i$ OAC230/50Hz，100% load
) c8 |0 o* O5 B, t( U( ZAC264/50Hz，100% load
; G1 o, u3 \( g8 x. u7 dAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
4 @; h$ m' l! Z9 w5 tAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 3 @+ R( i) J* ?3 d, [
6、EMI 评估测试
( ?8 p8 R! M9 K2 a1 b5 ]5 b6 r$ e. Y; E
测试条件：
* ^) W5 g; b4 T4 \# p: M) W' R5 B
输入：230VAC 50Hz ；
6 m1 h7 k Y! r; x0 c% n输出电流：1A ；5 [! @ z/ n9 b. k% @
负载类型：电阻；1 R; e# D# s0 `+ b
限值标准参考：EN55013、EN55022B。, R H# L9 l! m% d/ Z: `
' X. d$ D/ j' p" c: n: l$ h传导L 线测试PK+AV
6 n. b7 t; p4 ~( m传导N 线测试PK+AV
( Z# @/ l5 S5 D1 c9 e: P/ }辐射测试PK+AV
7 X f. `& Y: |# f, G |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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