本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-6-30 14:29 编辑 ) `, S- F3 ]5 ^3 T
! L; [. B: r- I w2 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！
" U2 d% i5 d- `" d8 N
" v+ Q5 r$ F) _/ \& v/ S: X01、样机介绍 ^; q; g |9 o v5 B* M
" j! J5 s5 {1 r$ S1 y- g+ A
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。- r1 h+ i' L9 n# ~6 B& u
+ r" i- u) T8 G7 n
CR5259_12V2A 工程样机示意图
% q9 T1 n, G& P7 N5 J7 N* SCR52597 k" W G, I- k) C
( \+ W M$ ?# I' y# U" @# _ C
CR5259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。
& Z# r* H; Y5 ^: X$ c7 Y
) O( F4 R0 R8 C4 d' r& 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。/ H% O y0 k ?8 o
# E" a4 K4 K- h& N1 X芯片特性
0 {3 k: T, ^, n1 a5 X
1 G& h: m7 F6 m; ]● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
7 p+ \/ u- i+ b● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
) \' y e; d7 H6 }+ G) b& p$ P● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
$ C& x6 ?+ Z$ P n$ s● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；
9 G9 w% k& _/ \- M* _2 S4 }) j● 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”! d) V! U+ ?4 }8 Z! j% ?5 d
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； t& {* }' R4 m- U# T3 q z' e$ {' K
● 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。0 S' C" o: E" U# P, A
6 N# t5 j7 W: {
基本应用
6 a+ T: ^: [. b* C
T" G& o i U7 b" |3 J H( ~: }6 _+ h● 电源适配器" z: D! Y' q) K. \
● 开放式电源$ l! d8 _6 ]- }0 }
● 数码相机和摄像机电源; x" P4 h" y" E" @" K
● 电脑和服务器辅助电源
6 i( s! Z5 E" c0 T3 X: y● 机顶盒电源
0 @: V0 r! Q& F( i& B4 X3 |3 w● 掌上电脑电源
# s0 `0 B- E8 n6 t. Z! Z# g
5 m4 f2 i5 K. R- M" N5 f引脚分布: {) o) g1 a+ P" l9 }- z
) X6 i! H0 {% d1 }8 E, t5 _
# T* }* U7 a# N( H9 n x典型功率
6 f' ~5 H$ i0 c" ]* A3 K4 E$ R, W6 _+ X# U1 N
" Q/ z$ f& t' c6 Y: ~' H( ?1 Q
1、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。
* `7 f- r G6 P V! e3 l
4 D' Q. \) ]+ h引脚描述7 N& B" @3 g5 i8 B5 x6 q: d' B5 N) e* ]
! x0 n8 n/ E6 V# {9 g0 x
z, Y: R9 T: w# \0 c# k1 p
; f! ~% e& V$ x J典型应用- Y+ d! B* E. ?1 Z1 s
6 n8 k: O" x6 Z$ B g4 ]7 P
' _% k4 ~$ o/ j+ e1 J4 ]2 o: a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。
0 J" a* C9 ?, `
* K0 p# q7 i- X) K$ S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。. b% ?- M/ Q6 z0 I+ b- j
; {6 ^4 Q6 d7 L1 d02、样机特性% f; o& R: X! E4 b5 r
H; H9 {; ?8 j+ g7 e
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。# H$ ]* d' t! }" z$ [
7 o a# `0 `5 }" Y- k
2.1、输入特性：
8 S% x2 W2 _ d$ U; `
1 u, g; M7 K% D% u: ^9 a2.2、输出特性：
" r0 ~9 t/ q9 F, a& Y" v8 P- Z' {/ l) ?: I
2.3、整机参数：
* U" X9 P# n$ g6 m/ j/ T8 w2 }
( F& |- c! s( t/ D y* ~" V( ~2.4、保护功能测试：, D1 ]/ {5 t$ o
# E* s9 V, C" z4 ?2.5、工作环境：/ q* A3 \- I4 D4 g
# @3 o3 j/ X0 U' W h7 Y2.6、测试仪器
& \7 U4 ^% b K4 n8 P, y) y; M- R0 l
. _' v/ N0 M. C4 W& S, i) {/ ^03、样机结构信息
$ ?8 K; N8 C& `# R1 j& C2 O8 ^5 w2 f# U, L1 ]. x& R8 ]
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。
5 O' g) E% z( ^6 o0 r# b( w2 Q/ @
. L2 F9 u. v C3.1、电路原理图及PCB 版图：
7 x5 o; S( U' \6 K/ q( ], D! s' l
$ a0 w& v, a1 W: M- m4 D6 l: g d+ M3 g（1）原理图：2 ?$ m% H% b2 i
+ i( a. x" a/ L& T
8 V. l8 b) [, N6 p, `1 o( m（2）PCB 版图：8 Y' }! V3 X5 E: _
8 \9 B5 M4 O( A4 p# i, l# Q
* R3 R% j: o- t% F" E( t! Y2 Q
0 j; ?2 J7 ^; x+ S3 u
: Q2 w, B' a0 D3.2、变压器绕制工艺：
% O8 U a. v; m% Z; ]6 D q
+ a- o" Z4 @, r% ]/ ~$ f9 V（1）变压器电性及结构示意图：8 s1 t/ R/ o9 m2 _
7 x' ?3 e* F) `( V: g$ d- j（2）规格参数：/ D& T2 A# |# C& r- O% x- i6 x
6 n- _5 u |0 ~9 u0 [* N- e. a1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
' V7 w1 Z' J/ q4 c: K( T2）材质：TDK PC40 或同等材质；
: G( m5 V' v2 U) w% n* U, p3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
\+ D- t1 j$ u' _) X4）次级: 三层绝缘线% {$ S# O/ ~* x1 H1 e
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
" U# J8 }% M1 ? T Q2 m, r, j& Y6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；: K [, i7 S: J7 ?* @
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）)& A! y c) z, E# o% N
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
8 A9 f% W8 _) B# J3 U5 Z! A. D9）成品要求:浸凡立水
0 ]7 e( h0 g$ E; ?7 R
6 b6 G1 ?% ^3 |# z' A) V; ~- ?: V(3)、变压器参数：
6 K3 a, T5 H1 l1 P- }' t4 d/ s! W. n. R5 L9 _
3.3、元器件清单：$ b. e2 @! c" D9 K' x2 ]/ Y& \% H4 T
& H1 V7 u* f6 L# |6 f+ ]
& G1 r4 W4 G J. F1 s
04、性能测评: C2 V2 N @4 {: E) |
+ }: r6 d- ^0 l" w$ Y
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。- j+ |; [3 X- R$ U
% `7 y. g. @, X) T+ Y M) L
4.1、输入特性：
4 E# [* I8 ^3 C9 h' r1 B; V; a K
, N$ @# Q$ G) U& G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。, o4 `% A+ H+ S* \9 ^3 j3 I
/ t5 t$ W7 x5 _7 ]* {- c表1 、无负载待机功耗(无假负载):& ^( X: E( E& y: d( p7 C3 o
5 H: [' K( w, M2 a9 h0 L9 K表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
. f6 @8 T2 L% Z1 I
3 w0 f5 W/ y+ [8 H0 ~表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
- l6 K- h) p8 S* U. v" `" T$ t0 I- N- c
表4、输出板端测试的效率特性:7 r. w9 c/ U) G1 Q
, V( x# b4 J$ R* `0 v5 N% Z# ^4.2、输出特性：* G' x- ^4 g* K8 L2 C* q
% ?8 y1 o$ m, _注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；
+ {! B& E; X6 \2 v; o' m, t1 v, [! }& r* v
4.1.2、线性调整率和负载调整率： i Z3 Y' v/ [! \* v
. l, M- B) i$ [. Y' @0 g. F表4 线性调整率和负载调整率:" r1 F6 _- E- N: X
6 l" w* r" N: R* d
4.2.2、输出电压纹波：
1 R, Y4 T @) ~6 j& e- q8 X
& T4 u- t9 O) k* g; p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。
S; Z: `% ?5 t; ?* z6 S: l# a. k+ I$ O2 Q9 Q1 D
表5 电压纹波测试
$ E- h. D+ U; {- x v6 z* f1 I, h" M
纹波噪声波形图：
& y6 @* c9 F( C. t: o6 _2 C
; R9 y+ S% q4 f6 }0 S( D ?Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load ) f' Y9 L% U+ Z1 n& g+ E! L% h
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
+ _7 s& o8 D* Q! d+ [. S9 p9 B xFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load & q. R, ~+ g* K. W
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 8 \' o% B4 W$ ?0 D9 j
4.3、保护功能：
) e' ~3 S0 [2 V3 U8 ?
: m% K0 B" u$ L2 H以下涉及过流保护、短路保护的测试。 o# S. y% S$ C6 U! q
0 F8 l4 f/ `8 t' S: l/ c6 z
4.3.1、过流保护：2 p# ^) K; V5 k u8 }$ H
. w# V9 }2 x) j) c# z ]
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
1 e6 y" {% @* n& a* x+ V1 U: l$ O1 ^
# i" @. v7 V4 n9 |/ C6 n4.4 动态测试：+ G& W3 S+ E0 f' }% f3 L
* _9 |5 y& f W4 e% d( Q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。6 I3 v) b' P* o. k4 g
0 ^9 w3 G/ I7 |1 \' a0 I/ l* [
1 d0 G7 U. y: y- [AC90V @ 5ms # V, L0 M3 B5 c5 U6 l
AC90V @ 10ms
; L/ m3 E3 W, q/ N& ^AC264V @ 5ms
% m& a; c$ T. |5 }& J8 ^4 LAC264V @ 10ms
" v) D4 B' }" c0 S5 D4.5、系统延时时间测试：$ [% M5 `! j1 B: A: P. Q
6 e2 ~( a$ C0 n( [9 r& t
注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。! d( t. e+ F7 q( v4 v- t8 ~1 Q7 w
4 J7 y, k/ i. x3 s1 E& M9 i" M; v- F
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
0 D% Q$ z8 e q5 K! {1 o6 j( U: yTON_DELAY @ AC240V，100% Load 9 q- q2 c" U% S8 ?$ p! C1 H
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
& J/ W# [1 k2 Z( n4 uTON_DELAY @ AC240V，100% Load 7 [& z) H$ W. d. p# v+ t
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
9 I n! S$ o. [9 S8 H6 b* {VOVER_SHORT @ AC240V，No Load ; N7 m7 h9 n6 {9 G
05、其它重要波形测试
2 F3 ~, \+ N: y& U8 f# @) x' J. g4 v# N4 E
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：- ~+ T, G# J6 D6 d& @* C4 s
) O+ L% a6 M7 [) c1 M* fAC90/60Hz，100% Load
2 H* x: c7 m: d) M NAC115/60Hz，100% load
; E. B0 D* f! F6 \3 a5 I6 v6 lAC230/50Hz，100% load
( p3 X/ B6 S1 O" @AC264/50Hz，100% load
6 U; ?8 R: V* qAC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds
, ^; _4 V6 H1 _2 w# R% mAC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds 4 i* F! y! P' c0 L! v/ J( m" v6 U
06、温度测试! |3 H) S- P' l& f" D& ]
' w9 |# r" L0 e6 y, H
测试条件：40℃环境下满载测试。
: ~% S; i w& g% H. n0 ?! Z j# ]$ Z3 e% Q% W8 G; \& G0 p% q: @
4 U$ D% s+ A8 v9 B6 s! W9 [& i
07、EMI 评估测试. l! U* @4 g$ ]# N$ ?- k/ c
6 E+ |6 h( }2 `6 K
测试条件：( g0 F3 r B# N+ v. F
( L( h& e2 \5 B输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地
& H, J% _; W. m4 N7 ]限值标准参考：EN55013、EN55022B
# i. h7 r8 @8 I/ d
) i% N6 N2 w( U; H/ m) r0 u$ V传导L 线测试PK+AV / M g3 n- k% G/ T! \5 m
传导N 线测试PK+AV ' w5 z" I Q+ q
辐射测试PK+AV
4 P. v1 `. i$ ^4 J$ B6 z输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地, f* \" o6 _0 Y5 m
限值标准参考：EN55013、EN55022B
% j1 v7 \2 [ S2 |, j
0 W5 i- [7 ~6 [/ y- G传导L 线测试PK+AV : i$ B3 _/ {* y) {! c; Z
传导N 线测试PK+AV
0 I" S8 M! U2 b9 o% G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