本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 2 q7 g* C+ Z3 C9 f; L# r
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文章概述
: F' N3 m% t' g6 @) j: o: S8 v1 ^* s3 F3 k- V a
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。
" z. e# n9 n1 v$ k1 E7 _! X; j9 {' `
+ m' ~- a9 j$ M- S1 `6 W$ i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。" v- n0 F+ V/ Z: R$ j8 O
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1、样机介绍
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) V. `& D+ B& H6 P4 x0 l4 {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。2 a: o- K4 v( c! Z" j0 n" m
2 Z7 P# t, a. @1 a- o
) B1 x4 ~0 j2 m( A8 N& I# O( aCR5244_12V1A 工程样机示意图 / M( V6 I# N5 ]* L6 }- T
CR5244 芯片
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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。
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. F( P1 ~$ E1 o& s/ u特性
5 q, k2 w6 W- w: U0 @5 E& N# D
2 a R1 C" e2 A3 z. g● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；( u* v* O% h" [; j; ]$ \
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；% `% f" S' l I0 i' F
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
) y, g/ G8 w. @& d1 A" x% x! p● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；! a9 c) B( M0 V y
● 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”& n; x1 [! @& v0 N* k' K6 C' J0 W
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；/ A5 S' o) G) D" |% S B- R' f3 S( b
● 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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+ h8 {3 j" N6 U; B9 V' Q: K基本应用# X; W! J/ \( b& X% M, }
' X& E8 v/ n. z, G$ b# m6 f* c# X● 电源适配器1 @% ]6 w7 V# d1 Z
$ p4 z5 [" [1 t/ m● 开放式电源3 e9 ?) Z. R5 p9 ?( r* y
K+ S* s! ^/ ^+ J) e
● 数码相机和摄像机电源' W% X* }7 f' [5 }9 V
1 u& F# ^+ T& a# \● 电脑和服务器辅助电源. H! ?# m5 E& a' x7 m
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● 机顶盒电源
1 o1 L1 L- m9 x- B+ u* V* n: _ Y) G' x; c/ G2 F
● 掌上电脑电源2 w' s! r3 E% g: e3 x
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引脚分布 o4 ]: X$ g E- S" w. Q# L
7 Q5 e) R: o7 z" a# U1 ^6 |
* I' I' a" e+ B2 Z6 Y. ~引脚描述/ D+ Z- u: ?8 m d$ b J: S& r m* E
, ^1 _; {9 f/ J7 {8 [* ^
5 F! M* G. }, l8 {% ?典型应用
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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。$ i8 `1 r9 C* H# K
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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。( a# Z9 m5 f+ y4 z# P0 |. F
9 u; I, L* ?3 J2 @1 r, V2、样机特性; v% r i/ }( e, I
! ^8 [% ?# d6 Z) s: z9 j
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。
! R6 g% `* ~, ?2 r9 Q$ w) R- J" b4 W; [9 |) G1 c
2.1、输入特性：0 l1 P/ L2 f2 L1 |; p( f% E
* Q& K0 h: d$ U* A5 x! \: p+ r2.2、输出特性：
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1 {5 i, ]& M- h7 ] f& u+ u# J2.3、整机参数：
0 y$ O Q e) @- o4 U* c9 f
/ ^* K o" q" z w; e2.4、保护功能测试：
s9 E. r+ `2 f5 P n2 f0 q
. @- `$ X/ ?1 I- }2.5、工作环境：' y! \9 r2 [1 ~3 u9 _9 b
- _" |& { G4 p5 q- T, u' ]: E2.6、测试仪器8 q- c: Y& R, b; S0 p5 y& V& B# A
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3、样机结构信息' L' p* T2 U# s4 }; [& f7 a8 ]
& b' L/ X2 C3 S( U- F$ M/ F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。
. y' v0 e+ G8 A9 I! [: G' R# K6 X5 y% P4 |
3.1、电路原理图及PCB 版图：' S6 g$ o1 h; _. y
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（1）原理图：2 w! G5 d7 h# i
（2）PCB 版图：
6 y& V5 n" I" [, z! u1 ?* y
7 a/ ?. D, v" u& r7 g1 l; x( t, d9 B/ B. Y
( C/ R8 `6 o, V+ k0 ^$ S$ t. z( i7 F0 a+ Q
3.2、变压器绕制工艺：' R0 h; U" X5 V; X$ P% w' v
% e. X1 k N# A% _' E' ~5 S（1）电路示意图：
& v, i" R- N. c5 \! |( i) F% I/ v: h c+ {5 N: f2 |4 r" n
; f1 z% y3 M- h
（2）规格参数：; k2 \+ y9 k8 P. ^
* f9 A# g' C/ Y; b& a" F
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
$ p$ W- O) X" }, ]2）材质：TDK PC40 或同等材质；5 T1 S1 w# u1 @
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线3 R/ J9 Y" g7 u9 o
4）次级: 三层绝缘线
) F8 E% M- x1 Y! Y5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
& U+ }9 I; w3 p! ?; e6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
$ P9 K1 Z# |- f9 i% W7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)" l6 A& k# c, _1 r7 g0 M
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
0 J h! Z5 |( M% H: q: t1 b1 [9）成品要求:浸凡立水
+ }. r0 D1 p) w, y
, k" ~ \/ X: D! l5 U* g（3）变压器参数：6 K5 y+ C) @5 m4 X4 v
! m/ B) l. R/ i) p) i1 p- Y9 p! z
（4）变压器结构图：1 x/ P/ @8 Q5 \! N
* J O8 k8 J# _1 m3 [5 ?( C' H) b5 W/ D
3.3、元器件清单：
7 Z8 W1 H: j, E2 z1 k& f. c* M; a% _$ t3 {
4、性能测评
# P# Q! d% y) t, L, @1 ~6 o3 J6 q0 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。. {4 j( I& g5 Q! y
y2 G6 x7 T6 j I* T, x) M# C4.1、输入特性：
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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。
( [: S4 O- l" }" q
& h1 @5 e* _8 {9 o: ]* t ~表1 、无负载待机功耗(无假负载):
2 c3 J% }) ]* J: I0 K" O( Z! V% ~9 {; c1 ^ R R/ [5 n7 x
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性6 \: ?& ~8 a5 D/ V
7 f5 V6 s, ^' a" G" I
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:) _" x! x: |! m$ |9 q; A
# h7 Z! f! ^) A9 G
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
4 C4 f( R2 m, m6 c: [* f8 Y2 x4 X# R4 Z& x5 K- v3 W8 o
4.2、输出特性： V' c1 R( H& ~( |4 J5 t
' l' m1 d+ N* t* R2 `: t+ R& U: {
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；' m Q) p* k5 P' r) k
1 [" N) H t: @% f. O
4.1.2 线性调整率和负载调整率：( B% ]' H' r$ _: z2 e) [& w! h8 d/ c1 M
( Z# {( o; G$ \$ N
表4 线性调整率和负载调整率:
" O$ Q! H# ^0 ~; q. @, y! W, g/ Y3 |2 e: U
4.2.2、输出电压纹波：
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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。/ N& \9 i" r2 o
{% e3 k$ c. k) G4 t @+ t6 `: s表5 电压纹波测试; w: v( Z1 A/ R. `
6 {% I% v u3 Q Q& O/ \2 j1 q
纹波噪声波形图：
$ H7 R' c+ r+ B/ ^+ q4 r# D# f G& A: `; Y# Z' C
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ) Y$ s$ l/ c. v3 c; @* `
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load - T6 b l* g$ p
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
, F% R( N7 H5 l0 C0 FFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
8 v5 c; N9 r+ z4.3、保护功能：
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以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ p9 A# e# s, F5 x/ E0 W# y+ j/ P6 T5 g+ D0 M3 M
4.3.1 过流保护：
) M$ u* D! Q$ W6 f3 O( V: S) b
: W* f9 c0 T. Q' n4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A5 N. W0 p+ _8 H
/ e4 H$ g! m. _9 T+ k
5、其它重要波形测试2 Y/ s* @( s9 o0 C
( b/ {# H9 L5 u5 o( i4 D1 JDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：3 u* Q& }+ }8 `
AC90/60Hz，100% Load - l6 U; [$ X4 q% m+ h& v( D
AC115/60Hz，100% load
+ u- o5 n- i2 x$ g7 ?AC230/50Hz，100% load : v, _; F4 b# O3 s& Q: ?
AC264/50Hz，100% load
; f1 ~( x' _2 o5 KAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S , O; n! i% a: N- \ N
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS & _' F( l( B1 z C7 ]
6、EMI 评估测试2 b- J8 t. [" ~; |
+ k0 J- N1 W2 B* K6 |$ {测试条件：# s" q8 m, o3 _# O
( b7 U) d4 o$ e$ S6 ]1 R输入：230VAC 50Hz ；* l6 w- {. D1 z1 d; T0 E
输出电流：1A ；
T3 I( f8 p: H3 }( h' x5 h/ o负载类型：电阻；
- A4 \+ D/ ?9 G. o x6 N限值标准参考：EN55013、EN55022B。
# B% t" I, \# z
# E& e5 e5 O. s4 f/ N传导L 线测试PK+AV
2 l5 x7 `( f' b传导N 线测试PK+AV " x1 K7 G; a+ L# L. e; `' B
辐射测试PK+AV
# V% e1 t2 m9 |- s$ X( h |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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