本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-6-30 14:29 编辑 + k: ^$ Z" X3 J3 O. K
8 ^# J3 P8 p+ }在上一篇文章中，我们介绍了基于公司主推的CR6347_5V1.5A充电器解决方案。接下来，我们给大家带来的是本公司24W电源适配器方案，它的控制IC采用了公司主推的CR5259。该方案平均效率>87.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2标准。就让小编带着大家一起来看看吧！4 Q$ ~8 G* {2 m2 P% R6 x0 P W
( J+ a5 S/ d" m- g3 O01、样机介绍
- i: W, Q! }( G. n
3 i' V" [# d2 K6 s/ P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24W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5259。
; x& x7 j4 Z( w: y/ e! p; J
( v3 H3 m7 ]7 _. m% z. QCR5259_12V2A 工程样机示意图 $ F I; I& y$ D" p* m2 k
CR5259
( }8 ?! U4 N7 Z1 O: z9 @) v: u! c
1 L8 v* [8 g7 U8 l! f3 ^# X$ WCR5259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<75mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。CR5259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。
( l; I* R: n- y# V8 ^2 T1 r) c
- j1 |0 ^! J. M" I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。CR5259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），CS 引脚悬空保护，GATE 端箝位，前沿消隐等。4 l4 [' A2 y, B8 o& }( ^
- L% T- U! u7 L: e
芯片特性9 o% g4 M8 f" \2 m6 Y5 R, ~! a# h
$ r& B; m; l" q! i$ C7 }% k. Y$ _3 T● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
$ @- k& ?* p% w6 J" f+ o8 G( N+ u● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；4 ~$ [8 d! G4 `3 A" h, Y
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
, o$ w3 a$ j7 m2 g& H● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；
. t2 C2 J, M: D: a● 输出接20AWG 1.5 米，四点平均效率:>87.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”! ]+ b; K6 }7 k; r% c0 E- E: d
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
; E0 c z. N1 Y, F+ Q P7 H2 x( _● 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。
D8 A: }. @% K' R+ y& l3 J- K/ A3 m2 \# `: m1 M
基本应用
& h" A7 k1 V. b# h1 t; k$ m. i8 t4 g. X2 |8 e5 t
● 电源适配器
5 M6 k* r* u; b4 [: H) B" p3 a● 开放式电源
- l, C+ \5 K5 E% b9 c5 y3 B Q● 数码相机和摄像机电源
- L9 u7 K2 I; @( A+ s● 电脑和服务器辅助电源( S, [, N- E3 M& ^+ K3 [4 T5 _
● 机顶盒电源7 o+ C3 X/ V9 @ H# e% e9 f# k! A' b
● 掌上电脑电源1 b+ w0 l1 G) i+ t: r) _
$ e) k% k: D% L' S* m
引脚分布
- k6 G5 M& ~* C/ }+ V2 z. R; v* F) y) x& s
8 X3 z7 s: U! f7 k( Z3 B典型功率6 b o1 B; e, N& ~% t. e8 S
; U" E1 }* W% d2 M$ N, I/ @4 M
+ i! N5 k, G' Y1 o1 s, x1、应用实际最大功率必须保证足够的DRAIN 散热面积，测试条件40℃环境温度。
' q% ^9 @/ x1 o# s
) L% u c7 x- O引脚描述
$ O4 x( ^3 C6 ~+ Q
- B/ Q8 F* A7 {" a2 n
1 E+ m; o+ B& M D: H, F$ t4 z3 v
2 N- s% l }2 |2 J典型应用4 `& ?# K, I" i9 \% R
$ O3 f& `0 d* G
- B7 Q: c, w- Z0 F1 H, m( x该样机大小73.8mm×36.8mm，AC264V输入待机功耗<75mW，平均效率>87.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2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。
7 l+ P4 ]! N$ b* o& G
. [. R, M8 |1 q7 n, R9 U, K样机的变压器，采用了EE22加宽磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。( e. u' l; s; b; N
: t# ^0 a; p' |/ m8 L6 `) F# _" n
02、样机特性
: b; q3 |# H+ _& N$ i% {! |* a) d. M, d4 S
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 o% S( C* ?7 n/ C- E1 ?& {
3 Z1 A7 s& ?8 p! @. |" _. \: W/ l4 n
2.1、输入特性：. H) ^ c& C1 o3 A+ i4 _8 u
" V f* y9 l/ i# q8 }2.2、输出特性：" W/ q. d+ U# ]! ~" C
' n6 G( V' N, n3 @+ {/ ^$ z+ ]6 s2.3、整机参数：: |+ z& t# [" a ?5 c( P
1 z7 e) e( m6 V [/ |
2.4、保护功能测试：: c! [! j' T, H4 h( z3 F
/ \& c- }3 q! H8 r A& q8 Q2.5、工作环境：
& _$ }, s; a! M7 x* [7 D6 n
6 ?9 ^: P7 L* P3 s6 r2.6、测试仪器
' A) j& p+ o# r$ E/ B y
8 F* _& e9 v5 C+ g- _) J' Z5 ^03、样机结构信息
+ @0 o, E1 j( ?
: j: P( p& r4 {" ~0 L6 ]" U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。" h& Y# p! [3 V# _; C: R# H, o( E5 F
9 B; L t, x3 O# T4 P. r3.1、电路原理图及PCB 版图：% Q# I3 d- ?# r8 ?0 D# d' A# a
% f7 n4 [: [1 N
（1）原理图：- ?. T: L7 T3 r
6 w" Z+ }" D" H2 u' _5 s( W
! @4 {6 R0 J( J( u" x
（2）PCB 版图：
8 G& @7 ]8 K, P2 v. w4 b
4 r( b% T$ f0 I! W( @, k1 d6 B8 c; v* X. S5 Q. q- P
6 |1 ^8 {6 c: S& U8 e r
" v1 b% |6 {+ z7 s# c+ [3.2、变压器绕制工艺：
# e* k/ ~& C8 v! n
s# {* n( j6 w: O. k（1）变压器电性及结构示意图：, T7 d/ D" q% J- C. \; n0 h/ q
7 g( {* [" _% c! {（2）规格参数：- Y) l' c" G u
. q" E1 k8 Z1 _+ `. s7 Z( F& ?1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
3 L" t% f& U3 N2 O2）材质：TDK PC40 或同等材质；* `, b* b! s1 A
3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
4 ?7 Z- H5 B( V6 u, t4）次级: 三层绝缘线- n" n# k5 w' k& S% T3 u7 b
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
/ q5 r6 j8 j, s6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；, I0 V4 `9 ^5 B6 a( A& R% P
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）)7 f1 G5 P4 g* n( a1 v2 V; L
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
( `. H# ^5 o" j/ e9）成品要求:浸凡立水
+ Z$ I+ Y) J# R! A( I3 w
0 T2 K, _ N; M, c(3)、变压器参数：# c/ s! b$ [/ L% B3 h- Q
, K2 d+ W4 ^5 f$ U" |' r
3.3、元器件清单：6 J* v- A# A$ y
0 H# q1 ~, N5 M7 \
" m" C' M" V' M7 o+ x+ K7 f& N& ]04、性能测评
, E7 _( X* j4 K2 e, ]) h3 G; C& I
" k9 ]9 o2 e s" M# Z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 ?) \* M; u' d0 U. K: z, p% v8 U5 L$ @$ b2 k
4.1、输入特性：
2 u. C! k$ T- S% _7 P/ n
' o. x7 }9 J+ j3 y2 f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。# {9 n1 U# Z5 _) C$ x
! a e: d# l2 J" E' J# f. K3 a
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
' Y8 D* K) x) K$ Y6 R K
9 I, @; w7 y& w8 Z2 D表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
" C( N, Q y0 H1 z* Z# H; s/ b6 y) B3 Q5 S! v9 b
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
# A& d% z4 O/ s2 O. ?: d* V7 I+ r. v' ~6 L$ T* [
表4、输出板端测试的效率特性:
6 b7 \ a9 E! [( u0 L2 A. w+ a
' B( g' X# r% {- ^/ ?, V& l4.2、输出特性：
# m: u/ D+ w2 _: M/ W% B1 b
4 f: Q: g# W I. q注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；
- C) f" Z, x- \' i: F
8 t0 F/ v, ~8 t/ M b/ g: }4.1.2、线性调整率和负载调整率：
9 Q, G0 R" @( b6 x/ q1 W# u/ t' b7 R$ W+ M
表4 线性调整率和负载调整率:
# P% {( o* X9 y% j8 n
; a P& R0 R, w C8 G4.2.2、输出电压纹波：% I! r; c: x* R& {* q- n$ ~) b* J
" F# }9 c* n. Z' ^
注：纹波及噪音在20AWG/1.5M 线端测得，在此线端并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。
8 L2 |* T) ?/ D* y; }
8 V6 ^+ n5 p' x0 |表5 电压纹波测试
9 i0 {4 ^' c- r# o! b
k$ G5 S- Z3 C% h# g* l t# w7 R纹波噪声波形图：1 ]3 @, n5 f" l3 e/ O
9 o& Q* n: ?4 L3 C5 rFig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load # v0 P* A' O* p8 y
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ' t3 i+ N% `5 T5 G O
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load ! U' m: L7 m* E `6 y. i! Y
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
5 ^( U/ }' Z6 ^8 E2 U* _ N4.3、保护功能：
U, W0 [+ u7 O6 I7 r0 b+ A* j; ]! f6 M* Y
以下涉及过流保护、短路保护的测试。1 @5 I, c2 D4 D! q# u" }: t4 v, @% r
6 _4 i3 b; Z8 }; ?* M7 p1 d; ]4.3.1、过流保护：1 Z: f# k# p0 F! E" I
, j" y1 h4 m4 @9 D) Y1 @" D4 B
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
' Y' X, l3 d" V7 @* k& U' m7 v
# @3 _0 H5 ]8 s* A4.4 动态测试：
8 V) E& G: I o& U- m; p( p, H- b9 M! s' B+ K3 g
注：输出动态负载电流设置为2A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为1A/uS。
1 e+ P8 O0 ]" c l3 {" G' Z" [# b4 E! q
/ [( B4 z& Q2 w5 l1 }AC90V @ 5ms 0 S. R7 a6 p# L% u
AC90V @ 10ms
' y' Y2 j% ~. ~2 L/ dAC264V @ 5ms : [* ]$ u7 X9 i0 l/ g
AC264V @ 10ms
' Q- u5 ], H7 n9 R5 J+ ]% Y4.5、系统延时时间测试：* H1 }7 x8 R$ q u
' q, h! e! E. ^( A) m9 M7 D
注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。
) Z( w \' C0 s- @% g* v l! h+ `- _, w0 m/ b- w+ `0 \; d a. s
1 M& c( F, M( f, {TON_DELAY @ AC100V，100% Load
+ Q' [* L* ^: dTON_DELAY @ AC240V，100% Load * t% X. q* Z8 Q* A! U$ ~3 u
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
7 j5 F' p; u6 r. m) \* mTON_DELAY @ AC240V，100% Load
% G2 B* O) Y% g' Y5 j8 y% OVOVER_SHORT @ AC100V，No Load
- B" S( S% N' m3 k% i* D; mVOVER_SHORT @ AC240V，No Load
8 P6 L- g' K* B9 b" Q$ p" P05、其它重要波形测试
0 H7 d# h" t, u9 b# @4 j9 _; \8 o8 I5 I/ p- G7 B
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：' W5 r `8 y$ K3 g- W
8 l& {, y* x, b+ B0 aAC90/60Hz，100% Load - |7 O! A( W# h0 C7 H# R
AC115/60Hz，100% load
7 U2 ^9 S$ k( b' Z% QAC230/50Hz，100% load
6 u) T& X9 ~4 o# I: J; ZAC264/50Hz，100% load
' K) _" A7 H2 J0 [0 l; ~$ MAC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds # ^4 s, g) O( | K* \. Q5 s. d- E2 d
AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds / n. W) T% b( \ m( y, d' Q
06、温度测试5 l9 ~4 g% ?1 l0 ^0 r
% e0 t. y8 w9 o& Y1 b3 Y/ A测试条件：40℃环境下满载测试。3 w" r1 ^" u: L$ @- f
: W/ `- q) W6 y% C8 U- Y p. u$ ~& o- _1 I" j! _* L( U7 s# d# R* M
07、EMI 评估测试; M. K4 i, @$ G. F, X/ g: i h
' y" ^6 i* s; R2 J9 E+ n# n0 q* Q
测试条件：
) S# U) ^8 |: V, X
# t1 Y. X- A7 ~: N/ `- C! r输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地# {1 h) K7 i1 a$ D- ~
限值标准参考：EN55013、EN55022B8 U! W" F* N: e: Z
7 R& s- y( V* d/ L2 i q9 R) Z2 i) O传导L 线测试PK+AV
! N- M, v' e% u$ i' O6 a传导N 线测试PK+AV
% G7 W* Y' g: ~( g辐射测试PK+AV
% x& Y, K Y- }( R4 I A! }输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地
0 E: e5 |: G- k1 e& P限值标准参考：EN55013、EN55022B
$ J* V3 E- h* j0 b, F6 Q$ N/ w& H8 y, F8 |! L. b8 x
传导L 线测试PK+AV 6 X9 g! R! ?7 W1 z! v. `
传导N 线测试PK+AV , ~: E0 k5 _! u2 R/ o5 Q# V
辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-6-30 14:14:24
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡