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！

+ b4 D. Q: @- @5 p01、样机介绍

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

4 `7 C( a1 \+ s9 M6 ^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。

- ?" J6 K' e' n" z, H特性：
  z, E4 p# z' s0 }
● CR5244 是采用内置 600V 高压功率 MOSFET，反激式 PWM 功率开关；

8 j" Y  C+ I6 a" C● 内置软启动，减小 MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；

* p0 t5 m# H7 C● 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；

● 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”
9 R. M# \4 ^9 n6 [' ^
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
! l3 i9 ~" i. J7 n6 I
● 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。
3 w! q2 a7 k# }$ f  P" T
# ^: |7 j/ A6 y0 x7 c基本应用

7 |: q& N( N4 l4 s: Y2 v4 M; v电源适配器

% Q- S. j+ @) W! Y开放式电源
: r: g: R: U) t* ~% W
数码相机和摄像机电源

1 @8 F& M0 |0 h% H电脑和服务器辅助电源

机顶盒电源
& \3 ~' O. K' E" _6 k9 O
1 f- Q( U5 `6 M0 N: a: U# M5 a# ]掌上电脑电源

2 |0 q' |8 Q, y$ j8 Q2 H. H引脚分布
4 b1 i  ?$ ~2 m* @
5 K7 T& n8 _9 v

引脚描述

: U/ Y: q+ E% }典型应用
$ Z- N, b7 x. @2 _2 g: {* s0 o! e

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。
* j! Y: Z4 [8 U% k* Y2 k
( e" J6 b( }) B  E# _02、样机特性

, A0 ~9 R" r2 w4 E8 G9 x' M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。
9 G$ }& Z  K8 e: t
2.1、输入特性

2.2、输出特性：

0 t# }" b/ f7 a4 C* G6 b+ h  _! H+ s' C# S2.3、整机参数：
2 D4 |8 @: R% d4 _0 w, G/ g8 E

/ F+ {/ z' n; V  V5 S2.4、保护功能测试：

2 b- [% K2 z' ^8 O2.5、工作环境：

) m4 r8 v# e* r7 n! N5 v2.6、测试仪器

8 Z" f* H8 I" u6 K! m03、样机结构信息

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 X% v* p# x1 f/ g* |9 y3.1、电路原理图及 PCB 版图：

+ H3 {+ c5 `. O- r  S（1）原理图：

2 }4 \$ t/ g& V- K（2）PCB版图
0 }9 M) \# S5 X

. T- g6 U! s+ t3.2、变压器绕制工艺：
7 d' P! V4 N( ]( ^" o' n
（1）电路示意图：
3 l. \; }/ z  }% ~1 i( p# ]

（2）规格参数：

9 A% z, T0 O, A1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
; E: B' D& [' \( O& o( u2 |" ]  H2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
) n4 J% t# _7 N# B3 ^5 G8 ^2 V4）次级: 三层绝缘线
8 U+ m3 k" L/ {7 }- }% h5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
5 m9 i' `# e5 I0 y. }) T6）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）)
. J. N3 }( Y. d. ?! I8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

9 m" |( d- U' A: _, ~$ f: P, V3 A4 z(3)、变压器参数：
8 q: n: Y) t$ A7 b  H$ @7 L  `

（4）变压器结构图
- t+ R* e6 q7 }+ L
3 ~! S8 L8 f( }9 c# ?( @! t2 y1 s

6 [) p% X- M* }7 ~1 S3.3、元器件清单：

( N. d; P8 e4 l: t* N0 \  K# m04、性能测评
6 ]+ {  B# t0 [! x9 E  d
4 @2 S# L5 T% c  r( z6 G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。
- q8 v" ]7 Y, b" z1 \; W
2 S6 y* F/ ]4 x- Z1 j* u4.1、输入特性：
! o, w1 r4 q' h
. L3 a9 E. K6 I2 h$ @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。

3 w2 I9 `+ m1 e% _表1 、无负载待机功耗（无假负载）：

- X* i5 O4 |2 W4 d$ g
$ C: v) w% T- G/ U  c0 J表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
. W. X1 \$ m5 S+ ?) f% D

表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

8 @# h1 O5 p/ N" e, H, Z- X4.2、输出特性：

注：以下数据均为板端测试：
2 p) P5 u- |9 }) q0 |8 N
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
  p! |- [: Y( `/ |& N% p& v

1 `# s& @. v, y9 Q4.2.2、输出电压纹波及噪音：

8 ^8 M5 k) p) S9 r6 a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。

表5、电压纹波测试：
+ Z' i: P5 C' F( J- J# K

. x, N. w  u9 t( M& W6 Z( Y7 V纹波噪声波形图：
" x& e2 ?5 d/ D8 B% N0 z/ p
3 E( h" v5 x9 Q' ?+ u

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

/ A  @  X/ v) `

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

4.3、保护功能：
: A# E, ?/ L* n3 c- M0 s9 i" L; i
0 {" D/ b. g* ?1 n# t: O# U. k以下涉及过流保护、短路保护的测试。
' J# h! x) |, w
4.3.1、过流保护：
, Q( E% v( A8 }7 w3 \6 n: m

4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

$ N; n3 g2 o: w3 Y05、其它重要波形测试

DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
2 l( W# n2 [2 u/ d, P
+ s7 ~- J5 u9 m

AC90/60Hz，100% Load

! q% K4 f* O# ]4 _/ _6 J' [4 Q

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

9 v8 _  N( @3 p. U

AC264/50Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms