本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 10:40 编辑 % E; |# k5 G) ?) C
/ P+ H0 E( X9 W; h5 F- J! z3 X/ q概述
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6 d/ ]2 f" I: U1 _* X电源芯片被称为“电子设备的灵魂”，几乎决定了所有电子设备的综合性能，而本公司是专注于ADC、DAC、PoE和DC/DC 芯片级解决方案的高科技企业。今天给大家推荐一款本公司主推的CR5241电源芯片。
; K/ ~+ A' ]1 a9 {$ D" Y: T( V& Q2 _
# |9 d. i8 `. H0 {+ ]$ _: Q' K1、样机介绍：
* z) V2 l& c. W2 ]1 x
# ]/ i! b1 R$ A' N! L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10.5W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5241。
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, B' O& K; `0 I- z
CR5241_5V2.1A 工程样机示意图 ; p1 E; ~! k M1 n/ |
关于CR5241
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CR5241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。
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CR5241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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! X/ H2 G$ c {1 l8 H1 {5 Q芯片还集成了最大输出功率动态补偿模块，从而保证系统在全电压交流输入范围（90V~264V）内最大输出功率点恒定。
! d6 B. M) k: S7 j. \
: M( g8 R8 \7 A) W* d3 ?CR5241集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），VDD过压保护（OVP），软启动，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），过载保护（OLP），SENSE引脚悬空保护，GATE端箝位，前沿消隐等。
, B. U$ \7 F* a芯片特性- ?# |* N! D2 {5 }
5 N' A& ?& k. |+ N: S● CR5241 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
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) o% t V$ [) ? q; |● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；+ i# R1 G F: c0 E
+ K8 ]( f3 t& @% F, h
● 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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● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；, g4 X" w ^: b0 q7 h) @
& W3 ^6 ^1 j' f5 P: t- x● 输出接20AWG 1.5 米，四点平均效率:>80.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”
2 A B, Y' d" b( y' b* E
$ z6 N; q+ p2 E, |" O; T5 V8 @● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
$ N' P$ ?7 T& H" K; g& v1 s- i) m7 `! ?- W) b/ J/ j+ n2 ]
● 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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$ x) Q z. R1 d基本应用5 E" a9 Z( |4 ~, H8 G4 c5 N
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电源适配器
$ [+ ~1 @5 z. Z& I/ p: A+ \! m5 b3 I- C9 E
开放式电源6 H% x C% s6 f) p& o- Q j& O
# x) H; o( }: g+ l v) i$ M数码相机和摄像机电源& M! w9 A0 H& {4 ~- L, s( a6 U
/ Z# s/ z2 l6 L7 T
电脑和服务器辅助电源
% c( W C, O7 W7 I5 G7 K
3 F5 z% n8 K4 m; p; I, v; d1 @5 ~机顶盒电源 j5 [0 ^6 A$ b
. t! v1 M: G& T. p5 m: b4 C掌上电脑电源: ]( J: I, m* p
, O" k' I$ W4 f6 D5 c* ?, ?+ s! x m
引脚分布; {& p% v! }8 z( I, j
$ O2 k$ I* [) o% c- k7 z s2 t( G4 S6 _: A, u- Q' N' P
) n0 Z$ W5 V+ c& [- y引脚描述
* ?/ A1 z, j' c7 j, O: X4 i
8 i7 e5 p' l7 v8 @. N: |( R. c N/ Z! C, B* K. a$ K& r w% _7 C; ]
典型应用# |, J1 j4 H- n0 Z( z
& S0 X3 P% s1 T& m; b6 l. r
/ A5 y0 y6 q" Y' D- x
. e' l1 ]8 C2 K+ x2 ]# m该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>80.0%，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。
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样机的变压器，采用了EPC17磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。& w$ f$ C) H/ t7 x1 o
" v' p8 k. @ R8 A2、样机特性：) x/ A$ Q2 @8 n7 o# h6 y2 t
9 |9 r1 [( e7 @. k3 Z. R$ ^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 k0 e) Y) O) [. g/ P5 R* c0 j9 Z+ x; H6 l- P6 U$ _( h
2.1、输入特性：
1 V: \$ U0 O# _ J. C' ]
, f7 u7 ^+ k1 O5 j. m# d# `
2.2、输出特性：
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) G: D0 h5 W3 K; ~
2.3、整机参数：" `2 v6 H$ D7 M& ^: U
! Z H+ k$ ?. c7 _/ M2.4、保护功能测试：3 T! f5 X5 S8 I* h* ^
0 P( J/ N% L8 l* n& S+ V2.5、工作环境：
$ j" P. v" X4 r. Z$ \' P
' [+ Q0 ~* g) ~: u5 q
- b& T6 G, @& I. h! _, i2.6、测试仪器
3 y9 y0 H$ o" j+ J% @7 ^ w' ^
4 z! \1 `* D2 }3、样机结构信息： x& b" V8 p0 w" f
# A) s8 s* _, h. ?
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。& ] U! B! G' P2 H& o
, `+ e, S6 a9 e# K/ N- Z3.1、电路原理图及PCB 版图：
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（1）原理图：
* j k6 K1 f) t8 R" M# q2 a0 a' D! B6 o3 R7 ?8 z8 ~" @$ c7 k
（2）PCB 版图：5 u$ X; j0 |7 w0 }0 }
( [! F/ M3 f7 G0 v3 ~% n& j
7 q# g. Y4 z; Y3.2、变压器绕制工艺：
- r4 E9 a5 S9 s9 A2 y+ p( I7 D5 B
7 N9 ^" G0 f- d* c: L: B1）电路示意图：
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7 X# X) B" M# |; r0 H/ H% _9 n（2）规格参数：
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- S; I) _6 W; G0 |4 T1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；
2 M* O/ n" H3 U3 J* ^: y! E2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 n- R0 D! h \* \+ g$ e3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线9 I8 V! G- R1 f# p7 k o8 I2 }9 C
4）次级: 三层绝缘线
" y# A( P4 s1 C+ T! I: d4 i l5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质/ U9 S8 m7 a# L7 m' ?
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
5 t8 Z7 Z" {, ?5 W9 s' L- {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）)2 D" G6 k$ ^9 D
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min3 ?8 N5 ]. E. f+ S
9）成品要求:浸凡立水8 |3 H# h ~8 U) e
, j; H" u) P) B: ]8 S: ^1 i+ u(3)、变压器参数：
( [7 K ^/ t y% g1 L0 v0 l$ g
( z9 ~6 q/ A) _- U1 ~# z
* T* c) G2 I# V( v（4）、变压器结构图：
9 D- H! S8 G+ H1 t2 k3.3、元器件清单：
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! D Q2 [" g- J( w9 U
/ }. E* |4 g6 E* J' ^4、性能测评：
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5 Q% R/ w* z% V/ v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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4.1、输入特性：# L9 j5 ]2 S. I7 D8 T5 G
6 ^4 P7 Q! ~% W! J5 u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。
+ C/ [* o% r1 u* f
! {, v C$ a5 u$ b1 U. o1 b表1 、无负载待机功耗(无假负载):. c u9 j- Y4 W. x7 e1 z
; h! m6 y2 d( l+ v5 Z) i4 I/ G- ^; X2 I4 P- {7 [
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性9 C4 f9 k+ R4 j' a% ]+ r* H2 U$ U
! f% J& [# p/ u1 g
$ e* _; j5 d. i$ N3 s1 x$ |1 y表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
: t4 I" V1 B. Y+ ?$ Y* P. d$ _
( T; Y+ W+ R/ m+ u& q
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:, S0 \( O$ J5 f, k# g; E0 T
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5 W- o1 @3 ^8 y/ X' r6 }* c
4.2、输出特性：
; i( W0 Z# h* `- D2 {! ?9 N0 U8 N# P0 X9 }! G1 a7 H3 a. |
注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；
9 u0 x9 T, C' o: q! z2 _
: }0 q# D* |5 }& \6 c4.2.1、线性调整率和负载调整率：
! v$ ?* q J) J0 l/ A9 z/ c: c( u; I! P+ N
表4 线性调整率和负载调整率:# W- n: P/ b( R0 ^
; w: {$ w0 K9 Z4.2.2、输出电压纹波：
! R! y/ m: E1 S F- J
* H9 s- q& V$ n6 l& `& }; g! R注：纹波及噪音在20AWG/1.5 米线端测得，此线端并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。 Z/ c+ R, X7 z; r q
, u* Q% B( v" b( Q; a表5 电压纹波测试- P6 P5 o) N' m! N) g1 p
% [9 ^/ v2 I- h3 G; ]7 q. z, ^纹波噪声波形图：
% }) c5 d, r- U+ q& i% z K- ^ W; Z5 w8 |, K: G$ a: i
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
) w6 ^# B% x8 Q! B! T% ~9 r
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load " z$ U s$ n# v) Z& l; z' A9 J
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load ( [6 V" R/ M" N0 E, L5 f$ Q( b
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4.3、保护功能： G0 t3 x% m: d+ ]4 b
, L$ j: K/ _5 S' N- W9 D以下涉及过流保护、短路保护的测试。. z- I0 p1 K7 _* c
0 O4 U# I& a5 h+ v4.3.1、过流保护：8 _( [" [0 A& o2 {
: Q. S; s9 X1 F3 v4 G9 ?( `' r9 ^
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
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5、其它重要波形测试：
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DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：) I7 _3 ^' f4 f. G9 k- }
/ O: i* i" |! i; Y8 M0 }
AC90/60Hz，100% Load / c- P7 o/ c) P; \0 U
AC115/60Hz，100% load $ _- K2 X8 g. K+ {! |
AC230/50Hz，100% load . S, ~8 J. f9 L' }9 k# h5 i
AC264/50Hz，100% load
/ ]( N' n$ |4 ?/ A4 U% ^
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S 2 v3 }' p" Q8 E
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS % Q6 i; _; B6 e
6、EMI 评估测试4 k, E! b; e1 [
/ @( \% A' K. a% }5 g2 m测试条件：# A/ ~% t0 z$ e3 i
2 s/ f1 a+ P/ \$ V3 W( B4 Y
输入：230VAC50Hz；1 U- O, ]0 M* l3 D& S9 K
输出电流：2.1A；
: Z _* U* V6 y7 n: r$ {/ O负载类型：电阻；
9 u2 y/ H6 R6 d限值标准参考：EN55013、EN55022B, ?8 M! p! d. V6 m* n' q; N
& ]. m! @& o3 M
传导L 线测试PK+AV
. O% h# I8 v5 L
传导N 线测试PK+AV
* T8 k9 o2 h2 \; q* e1 i+ D
辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 10:16:24
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