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

5 E  M/ o( N( z& J" t4 K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！

5 [5 Y* h; ~8 n! J: @  [6 u3 |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。

CR5244_5V2.4A 工程样机示意图

CR5244芯片
. d3 w4 `- D+ G  E+ c7 S/ T
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：
9 w' d2 ]% r, S) N: e
● CR5244 是采用内置 600V 高压功率 MOSFET，反激式 PWM 功率开关；

● 内置软启动，减小 MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
* j( W' Y4 V6 Q
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的 EMI 特性；

. |" K, v  V4 W: _; Y● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；

% `6 c  o3 w7 H! R& X3 T4 p1 A6 t, c● 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”

* O2 u5 N* K$ p0 Y! p● 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。

基本应用
2 {- B/ c. m, _% F
电源适配器

9 F" O* Y+ `' A) Q+ v# D3 P开放式电源
  i4 o; W% L( t2 l% v! P  \6 ?
数码相机和摄像机电源
2 x, o  [! ?5 o: G
. }, M$ X7 U: ~( a- J. C2 _电脑和服务器辅助电源
* F( |9 I5 M! o
机顶盒电源
3 {3 ~( O6 q' Q' b4 J- u" @( `+ V7 p* p
掌上电脑电源

引脚分布
+ g/ b; L+ q, H+ _
1 j* f. I& w3 k% Q2 B, z

引脚描述
0 a5 k1 \% h( K" r: u! v" y

6 F& l: t+ C5 d$ L& E1 @9 B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。

& D' e! l% I3 E8 z& L  @" A6 ^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。

02、样机特性

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。

1 @. n2 y2 {; K3 k' h* s) w2.1、输入特性
4 X& U5 y" y% O/ P$ j3 J' |3 r3 a

2.2、输出特性：
% _3 A1 Z! \* i% _/ x

2.3、整机参数：

) \' C! G  f, I; X2.4、保护功能测试：
) G7 J1 G4 ?* v4 b: x; C8 }  u

2.5、工作环境：
; n% Y# e% S8 C! G; C

$ r6 ~7 N0 R% j  Y. j0 i# s2.6、测试仪器

03、样机结构信息

9 a! Y/ i* ?0 D2 t; I2 b  Y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。

& V$ r6 @2 e/ P. a' ?) h! T3.1、电路原理图及 PCB 版图：

, c2 G" I2 ^. E" Y) N. C# O7 Q, U9 r（1）原理图：

（2）PCB版图
1 h: E3 t* [0 Q8 e5 f- W

. `  _( r# A: i  p  a! c! Y3.2、变压器绕制工艺：

1 l+ a! ]5 T" j, B, t3 U（1）电路示意图：
) w+ Z. z, R, d  _  |9 I, Q

$ N9 m" W8 W9 l$ x! H; u* b5 W7 q（2）规格参数：

+ C. P; Y  G" r* p, _2 g1）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
1 c" c" \4 S; w" T- q/ c4）次级: 三层绝缘线
7 w5 g; \) s' T7 s' L) u0 c5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
8 X) W* }& i6 s8 _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
9）成品要求:浸凡立水
$ `. c6 L- C6 Z+ X; V1 p) l
(3)、变压器参数：
3 `9 @: J! Q& L! V  `- S0 B6 B

（4）变压器结构图
! r; p+ s/ [0 f6 Q/ L# F$ d5 @9 _
! p# ^/ \  V9 e( W

* m) n* k9 ]9 D( c2 K* W. b% d3.3、元器件清单：

04、性能测评

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。

7 j3 r$ ~6 Z( R( X4.1、输入特性：
7 [/ b4 ]) E- R$ _
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 Y; p" U% U* o# `0 k# F0 [, J
  N5 r$ k/ e* B; v2 w# M表1 、无负载待机功耗（无假负载）：

  B& w/ t/ W; [) o表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

6 o5 d1 y' k, E* l表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
- P1 |' @$ Y) C) @- H

表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

4.2、输出特性：

注：以下数据均为板端测试：

7 Z6 e9 K1 T# Y( U5 N' P+ S" Z4.2.1、线性调整率和负载调整率：
& ]0 E. v$ N3 V
. ^( d1 a+ n1 E2 {! t; \, E+ U* t8 q' H表4、线性调整率和负载调整率
) w7 w1 {- I" |  q8 I; ]# w

1 K/ k" D3 j& Q' D, d: |4.2.2、输出电压纹波及噪音：
0 c/ @  J( K; l. ?( P
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：
( ^. w! \9 K4 R) r( J7 p: p* e

纹波噪声波形图：

% ^+ D: h$ Z9 i

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

% o! m9 R3 h  O  c& l7 {; A) b8 ]

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

4.3、保护功能：

7 N6 R6 D$ w/ w以下涉及过流保护、短路保护的测试。
3 V5 Q( G+ I% B0 y; s% k9 [
4.3.1、过流保护：

: f; W) H$ V4 H' `4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
: T# q. i. W) y6 \8 m0 X

- [( N6 c3 m& W2 _
" D' Q: [5 A& f, G& f9 k) s05、其它重要波形测试

' |7 N5 F4 Q; T6 O) ~; FDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

1 A8 r0 R8 R& Z' t  \

AC115/60Hz，100% Load

7 G" d. H3 G  `. Z  C

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

7 J% F  b$ N( r' b

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

3 B0 R: U: A1 s

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms