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

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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！
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01、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。
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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。

特性：

● CR5244 是采用内置 600V 高压功率 MOSFET，反激式 PWM 功率开关；

9 I' {& ^3 q9 P5 Y7 C: z3 N● 内置软启动，减小 MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
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● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的 EMI 特性；
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% O( N. _: b' V# `& B6 p% l6 c● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
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● 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”
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● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；

● 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。

6 L8 v! H2 X; Y5 ^4 z+ U. F基本应用

% ^3 L& x2 Q/ Q  n电源适配器

开放式电源
1 n& y) {0 g1 n  \2 _) T
数码相机和摄像机电源
! H) W# w0 h1 e2 E4 I5 S, q
3 r" b! @; e4 f( a9 y$ k3 z+ R电脑和服务器辅助电源

: X( y# U6 Y9 Z* L机顶盒电源
. i" X+ o+ P$ B5 b; P. U
掌上电脑电源

引脚分布
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引脚描述

5 }1 E7 n4 J/ K  q. I7 g* M

典型应用

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。
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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。
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) n+ _1 {. H9 x5 P' R02、样机特性

, @3 Y; |3 w1 W9 x+ M  O  X" Y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。

5 c# c& x" T' E' p, C: h2.1、输入特性
7 n9 b. t/ |3 N5 g

3 e8 S# c* z" l! C* k
, ~9 Z& P, V! U; `0 c2.2、输出特性：
: A: ~( K2 E/ y) C

7 }, S' a( u% H, X3 x2.3、整机参数：

- w* [: O  T8 T: u2 u% _* r
2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：

' L* B8 w8 f0 }- u7 [% I, w+ f- h
! m& H$ |. W6 l/ o* X% P- p2.6、测试仪器
9 M- Z) C+ a" n& B" w" c" B! Y

# G9 E. `3 M" X. o( a3 U  q03、样机结构信息
1 n4 ~! m- S  s( y! Q
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。

3.1、电路原理图及 PCB 版图：

8 [2 d6 _9 M+ g; S$ a8 J（1）原理图：

（2）PCB版图
7 {/ t3 B) k2 F* v

% Y) b5 b4 ]- _5 f
3.2、变压器绕制工艺：

（1）电路示意图：

（2）规格参数：
% _. {$ u9 c- V
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
4）次级: 三层绝缘线
5）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）；
# r! T- G1 p7 S* }4 Q7）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
9）成品要求:浸凡立水
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(3)、变压器参数：
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6 _! ^1 m$ D* S( s$ H（4）变压器结构图

3.3、元器件清单：
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1 a6 L% S$ b! ]' t7 ^% L04、性能测评
2 w& f) l' n  \- o5 c% d
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。
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4 p5 t, c* m% c4.1、输入特性：
$ P# C( F9 G  r) N, S! v; C
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。

8 @& N. [" v" @# z表1 、无负载待机功耗（无假负载）：

" f3 P1 ~6 s7 [, l表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

% g2 E4 {2 y4 n, h3 L) A/ c* e表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：

: p' G! e* E" m* Y; X! V表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

: M: T4 n$ z3 h, M6 M4.2、输出特性：
8 \; R) I$ c: j- z9 r! w' _
) e( c' H& F/ l. z7 n3 i% E$ B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：

' W% c7 S& B3 K* {# d$ ?( F/ D表4、线性调整率和负载调整率

7 u5 }" Z. @! o  E! z4.2.2、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。
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9 D- i+ g# k/ x( r表5、电压纹波测试：

7 x1 W/ h" {9 Y' U6 x) B5 k纹波噪声波形图：

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

6 v6 W$ J  l$ Z  A3 m. D) @* j% z& l

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

4.3、保护功能：
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' t! d- b0 Z4 `" H以下涉及过流保护、短路保护的测试。
) w$ t+ U" G+ J  p& H
4.3.1、过流保护：
* P6 S9 ~9 [9 b& C  G4 i. V

/ S  h. d; V2 b% X
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
. P3 h9 V9 i4 L2 I

! v+ {, T- h8 ]5 P7 r, {" q! v, o
( K$ _, W+ Y- h$ |4 o05、其它重要波形测试

  t6 s5 \5 c* W$ lDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

1 A7 N, {7 [, ?) U+ c

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

1 N9 Z; l& `8 `" [* u0 ?+ A3 H

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

; s/ X  D  Z$ p

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

3 S" ~# x/ M% F1 G9 S

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms