外围器件多、电路复杂？一个有效的电源适配器解决方案

思睿达小妹妹

本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_5V2.4A电源适配器解决方案，就让小编带着大家了解一下吧！
  P8 @0 |6 v: M2 R8 e4 i- P
3 j: J6 U9 G7 m- F4 M3 _01、样机介绍
7 [6 `6 m) \; x( H
) {- }" q) v  y; Z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。

CR5244_5V2.4A 工程样机示意图

CR5244芯片

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。

1 O: P/ C* t' z2 H7 D1 r特性：
" ~# z0 g, U$ |  j: s7 m
1 s9 }7 `- \" Y* [0 Y6 L! ]● CR5244 是采用内置 600V 高压功率 MOSFET，反激式 PWM 功率开关；

0 U; F  Y* N$ C● 内置软启动，减小 MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
* w& V# [+ b* O4 q
2 H5 h+ m5 w5 r● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的 EMI 特性；

● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
' R* l/ |. p- O' S
% X0 O$ H: a' Y/ V, k● 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”

● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
; u) h8 x) R# f4 Y- J2 P7 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$ J8 g; w- N5 {4 G  V
基本应用
- |/ H$ U( \) i: v1 J4 k8 Z
% Q' n8 q% ?$ Q/ @$ F& a0 ?电源适配器
: z+ l1 Q8 x) i! V: {6 W
开放式电源
$ B/ D7 ^- J6 O2 h+ ?6 T
数码相机和摄像机电源

' t8 f- P+ ^0 u4 t  K: t' D" a5 Q0 V电脑和服务器辅助电源

机顶盒电源

" ]8 m0 a/ h' \3 J: Z0 g3 p掌上电脑电源

引脚分布
9 j! ?5 o: w) J$ J8 j6 x5 p" z  y

! o+ C9 Y: p% ]4 p! `: t- _" `, W引脚描述

( f7 e9 ?+ E; L' b5 m0 `( @

( M9 r% v$ Y1 e6 t典型应用

. Q( {+ g) p- e2 n2 n

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。

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。
0 b) ]3 B+ Z2 Q4 |# s- A7 k
" I) M  T! s0 S, e# I02、样机特性
$ k. U2 q0 N# L9 f6 T
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。
; \0 Y/ d/ G: H( ?' O2 }: b( ~
2.1、输入特性

! G5 U$ x) \' d9 N* p
2.2、输出特性：

  J  ]. Q' L: d, s" S2.3、整机参数：
. D% ^) S5 R3 H

: S' h3 h3 y* ~' a" u* i# C
2.4、保护功能测试：
; a% b# X  b, j0 U- G8 D

2.5、工作环境：

2.6、测试仪器

03、样机结构信息
& T* |8 t$ t- Y% i0 a- B
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。

7 N3 W2 p6 v3 x2 Y( E4 f, ^3.1、电路原理图及 PCB 版图：
* e  H! L4 ]  }; A, M0 H, P' a
（1）原理图：

（2）PCB版图

3 D  E3 o! T0 a$ U3 G$ p

3.2、变压器绕制工艺：

（1）电路示意图：
4 T" k( d* D* Z5 x/ N' W. y/ Y- U0 z

（2）规格参数：

6 P5 H4 f8 P+ ~( [+ S! M1 P1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
1 M3 C( I5 D: W, d2）材质：TDK PC40 或同等材质；
) N; B1 a: K% C& p: j) m3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
4）次级: 三层绝缘线
% x. G* [- q2 I7 m4 C$ s% C! L$ Q5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
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）)
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
. L! p" M: n) D) g$ w% q  A9）成品要求:浸凡立水
: J+ X  j6 l$ r
( J) S& D' \6 {% E7 P0 G' q1 w% G(3)、变压器参数：

" E) K- [+ F, M/ z% p5 u6 ^* r（4）变压器结构图

3.3、元器件清单：

04、性能测评
- s" X7 M+ O! E
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。
6 k+ s2 G9 z" t; D
0 E9 X6 d, @. @4.1、输入特性：

% r$ a6 ?/ o* _2 W1 F5 |* R; u: x  W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。
. e4 u) L  j- `0 w* M2 L: u
, ?; Y+ N. s( \; i1 j5 {& i表1 、无负载待机功耗（无假负载）：

表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

' k. L0 b, V0 B  J8 G4 F/ @表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
: o5 v( f! A) B; L

7 F, w" K% P1 ~' K/ n" c表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

5 h- j3 Z2 y4 g4.2、输出特性：
5 b% h" l/ ?  M/ @+ H  b: B8 W
注：以下数据均为板端测试：

4.2.1、线性调整率和负载调整率：

表4、线性调整率和负载调整率
+ I6 O+ {2 u$ X* A0 r% J

, h* B- z! ~% Z1 Y, G2 r4.2.2、输出电压纹波及噪音：

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。
; U1 s' G& B/ M
表5、电压纹波测试：

( w8 D9 K5 e. V9 g, q/ Z纹波噪声波形图：
8 o: g$ B. l7 u7 m, x- R
, U  ?1 V7 r7 M5 a3 m! e4 }0 K

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

, W5 E) A! e5 p9 h5 i

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

8 R8 v) f& o8 S7 D7 E

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

' o" r& M* J% q) M( e" L& Q4.3、保护功能：

: E8 Y7 K: P' k" d) e8 a以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

. l' \6 u% ^& y6 S
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
6 Z. ~' [5 o* o

; n5 V$ y* D. a2 M
05、其它重要波形测试

DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

, ?9 t* |9 |5 S. v: A# l

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

& y8 I# p" O7 w- }! y

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms