本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-6-30 14:29 编辑 ( \8 j! s* C5 t
- f8 _$ K; H7 o* k5 ^: D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！
0 f5 B: L2 K: m9 f/ q4 y I$ f# V* f: J
01、样机介绍
3 _$ o( j# i* b' Z/ }8 _' @' Y) _9 E) M3 o, E- }5 K1 r9 u; 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。
* m6 e3 t7 C$ R0 N0 L' m: [. L& u+ j; s2 n& [. M2 D" `# y8 X; k
CR5259_12V2A 工程样机示意图 0 ^- O _- n( x
CR5259, ^, B+ Q* F" s( ?7 ?2 A5 h9 X7 e
F2 D: P5 R% I4 v3 f; R- M! I! KCR5259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。/ h: h! V: w6 b
0 P. {/ _: I: e5 u' _" i A3 w& X7 u
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。
$ g4 f8 F) k" I
2 _: _* S& E/ Z% i0 Q0 s7 c芯片特性
: ~" \6 U2 ]) P; T8 s: ^/ ^2 P
● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
/ ^; B: r6 C5 ^4 u; }● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
9 {0 D) a2 i2 T- V( U7 J& N) v● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；1 S. M1 O! _( [% I$ b3 U
● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；
^ d. H& _3 f: {# U4 b● 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”2 l) g6 l1 m, P1 P8 p. I; i
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
9 h3 e( N. l/ D3 G4 _; C* ?● 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。
7 E1 m/ F m9 R% [# i% _
; R3 u }8 J# V1 a+ R$ H基本应用5 o: H7 |- p1 x) F$ }3 T
! p1 m+ Z8 ^( J- w5 l/ x$ ^/ a0 Z● 电源适配器6 T0 a+ Z$ i/ ^
● 开放式电源! u' Z" _$ W; \: ?: e; t
● 数码相机和摄像机电源
& J6 y% d( j* p; F- d' d● 电脑和服务器辅助电源1 y3 z6 x7 U" p- ^' Z
● 机顶盒电源* K+ x m* |* w' t) l# I" G0 A
● 掌上电脑电源
% i8 p' j8 N7 b. I
3 p m$ s5 i9 ?% @ \引脚分布- D& g4 S. n0 ^4 i' @% @9 W
4 }4 I" d! I* D1 y. R# K
3 x0 R5 Q% @! z
典型功率; S+ v- X. i+ z, o4 A: o9 X
6 K# s, W+ v9 _
9 r6 x" p5 \6 w, u! N' V1、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。
9 A' }' W+ L- I
5 s7 p" ^6 c4 N1 |引脚描述- ?2 N" u5 I& c9 {
: h, w* C% L& h# E, _
: h2 i, _% Z- n: k
5 @8 ~# y# g$ l7 H% ?
典型应用
+ f* B4 {7 W$ E2 D# j
8 h% F+ O) B2 R5 m1 F, @$ D' P) ]0 S3 c" L" t- `
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。
1 \: M2 U6 u, J0 O
4 j. J# N) J4 Q7 q7 A" j, R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。: D- Z+ i$ L! k" [9 Y* M/ ]% M6 n
- }; _) \! C! A$ Z$ e
02、样机特性
+ s9 E9 o& d. O% d P! b
/ ]1 M# F9 h# N, [) r( S/ O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。
4 {4 d% s0 R3 `2 Z% n3 q/ V( x3 \# y% t$ d! j
2.1、输入特性： d. t. C9 B, y. Y
% F& x6 e8 z: x2.2、输出特性：2 j% b* ^# P8 T
1 H: Q$ y/ M$ c6 v+ Q8 l2.3、整机参数：
, @9 Y0 ? y1 W i l# Q6 u4 Q
9 D6 p2 l( P- ~' J2.4、保护功能测试：
* r2 F' r; _2 e- q1 c7 E7 R
- J* }) O. {- e) v9 G2.5、工作环境：
( D0 G+ _% k* y7 |
$ \( s3 h/ ^+ z8 I+ q- x! f0 j2.6、测试仪器1 B# ~, K" k; ]2 O0 g) E& h' Q
+ D+ d% ?6 x. @. S
03、样机结构信息 u% p! \) |3 y _4 U( C" k; D
; k3 }0 U; k* P$ m4 _) G
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" m0 d6 d1 `3 D: H
1 u5 L% j5 S/ }& ?, ]& l3.1、电路原理图及PCB 版图：
1 D M1 r/ q: V7 I( o/ T
; l2 Q0 |5 W0 B Q6 p（1）原理图：
: s( r- R$ z0 f. g0 q
7 H2 X y" r m6 f# D/ i4 k; }
% q/ S) N: j; B& v（2）PCB 版图：' m# I+ {% A3 _$ K
% |: W! G# I$ m
2 x/ q/ c: `4 V4 c2 A7 [3 C$ d5 W! n% x" `5 _& y+ `% c
6 W) f8 N$ @5 [) S
3.2、变压器绕制工艺：- J& G/ u# C4 z6 F' H
( f3 {0 c4 ?8 l5 V: w- v2 S- n0 M8 }
（1）变压器电性及结构示意图：4 u3 c) z1 }& n: B
7 h H8 i9 e: {7 ^. Z: Y+ t ^& A
（2）规格参数：
* y0 n* r/ s0 ^/ ?0 }' ~9 }
# l2 I/ j* \# E5 Y! X# r3 r1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
+ H, p2 e$ a9 @, U6 l2）材质：TDK PC40 或同等材质；
/ ^4 ^& Z) T# t/ U! _3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
( W" B- |* ^, I: z5 \4）次级: 三层绝缘线# K( L" ~9 N4 W6 W
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
/ @1 T! W* H! {6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；. @7 o0 b. Z8 L) `. E9 e. ~; a8 a
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）)( G% D7 p: {. J" U z9 ^/ w
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
7 ^* v9 q2 G9 r, Z' v9）成品要求:浸凡立水* @& |7 m2 d4 [5 @) {$ }! H
) I6 d8 e) e9 h+ u( E9 u
(3)、变压器参数：
! @# J! I( I9 T. e$ [
/ c5 b2 m4 M+ A. {3.3、元器件清单：
) J. N& g8 i: x/ }' {4 Z+ y7 V2 K) B0 g* ? o& ~2 m
& N9 Y6 b' h* g; O3 k* b04、性能测评
; w m! p8 W/ j( f
- S, u6 q' }- Z/ B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。
# Z. ?( U2 s" ^2 [% b5 w* r# r2 }# b' F8 Y9 K" p4 \( }! V. @' M
4.1、输入特性：
) O7 Z7 h& s7 h# ]. \: `, X. X% |
1 X+ C2 k2 I$ m' O" x1 y7 g0 x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 t, |, ?- }" Z5 z
$ |0 [& j# I/ n. s9 X; R表1 、无负载待机功耗(无假负载):
; c: c+ |1 B' W7 K# [' h8 x0 T0 w/ ~ Z. [
5 `5 [9 V# U+ T n! K表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性) }' P4 f9 u# O- a
# K! ]8 Y, q4 Y- g% e$ T
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
]5 g+ o7 g5 E4 m$ V- y) F6 _ y
表4、输出板端测试的效率特性:, P: L& l) W9 g
- T6 s$ Y. |3 [; y6 h- T/ |, q* q4.2、输出特性：
: E; n/ b, A3 |5 |0 X( M1 J
8 J- C1 s$ L: e1 c& t注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；
1 h# y* ~! O- f u1 ], O9 }& R( [9 g
4.1.2、线性调整率和负载调整率：' ^& g0 l1 q( {! Z$ u
3 M2 z' I& ` b( R0 O* L
表4 线性调整率和负载调整率:
& b" o. K/ J3 y6 G3 x$ S7 |0 R' d7 i& k( S
4.2.2、输出电压纹波：
! r# ?( ^( A8 |0 C7 Q2 Z @* D. f3 L2 ?9 G2 Z E8 a
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。) q& B( c0 N6 n0 S- x2 T$ x' O
o8 x+ a& C( f/ x2 t2 }
表5 电压纹波测试
# P$ b: {2 O' \6 H3 t2 x- N/ D4 p9 Y T# e2 W* j4 h
纹波噪声波形图：
6 I( I1 z2 f. b$ ~" k( G( q6 R7 P. }' a, N. ?9 u* F7 L
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
) a$ ]0 e( h% d" bFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load * x5 {6 F3 m( ?$ \1 m9 b
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
- M. \2 G5 y& |Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
* U$ Z" _1 h5 _4 |1 M, s4.3、保护功能：
# I/ x+ @5 Z' X0 a5 N( H. g% `
5 I# [1 S1 I o( y T以下涉及过流保护、短路保护的测试。
$ k1 J$ R- a) {' T0 }2 ?9 g! r% o' ?7 D- w1 J8 ~* e9 j
4.3.1、过流保护：" U& A1 Y+ M- C3 i
5 t- N" O8 L# H$ V) A' n# l4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A4 V* j1 l" e' z7 Z% A
5 C( s( T7 v8 K9 g( m
4.4 动态测试：
+ r# }) v4 \, z7 c8 |7 B9 d9 L( p9 k" K, P" E( [6 q& q# O7 ]2 z
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。
/ z+ i4 Q {$ B: _- ~) c" j g' f
( o6 k/ `# N& S
8 B/ p' L$ o7 h2 X0 `; KAC90V @ 5ms
# @% V8 t5 b- fAC90V @ 10ms ( `: q8 Y- m/ w0 w9 z
AC264V @ 5ms
# i' F" h; J0 l3 eAC264V @ 10ms 9 i: y3 f4 q d& E! r
4.5、系统延时时间测试：- d/ `6 c \. L/ Q
3 h- y; e4 ^8 D1 h0 ^
注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。
, j* A! x1 s5 T* h
\- Q5 P3 i, b- D3 ~
( Y/ i$ W- U& x t. XTON_DELAY @ AC100V，100% Load
# ]: e }, V6 E! L& dTON_DELAY @ AC240V，100% Load ( x; @+ a; p* r( _, m8 I
TON_DELAY @ AC100V，100% Load & q( [: A) c- \/ J
TON_DELAY @ AC240V，100% Load 0 C+ ?/ Y8 C7 q5 T6 U" m1 T7 D! |
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load
/ s& Y8 {$ g, ZVOVER_SHORT @ AC240V，No Load + M( r3 y0 P+ B( k R7 X- G
05、其它重要波形测试) V& ]2 T; j; I' V, T
. a0 {! x9 H- V4 |( r
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
7 n7 `8 E# J% }' J. c( H- @; _( g+ R; Z3 ?
AC90/60Hz，100% Load
; F) i: V) @! Z9 W2 pAC115/60Hz，100% load % f4 |% @7 d4 e) z6 m9 Q" z
AC230/50Hz，100% load ; C! ~4 K1 U! L0 ^: h* }; ^! N
AC264/50Hz，100% load 0 o$ ]- I$ t M5 g M9 y
AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds : k) Q. F- a; r" A: E/ w" @- R9 x
AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds # `! f! N' M& D& S# f, _- R
06、温度测试
' y% [( M" C. J; |) D0 [/ q) p( \& k) k
测试条件：40℃环境下满载测试。
: @' ?9 t% z( v y
# [$ m- U- d( \* R* s) l6 s( g0 g" c0 |9 D
07、EMI 评估测试0 z! `4 D: C5 @5 X! S+ O
' e7 s2 n4 |& W( K7 B测试条件：% \8 N, z# G6 b8 l
' H6 z( }! ~3 J" @! p7 S1 F7 _; b输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地$ I, x7 i3 Q# I$ E6 C6 Y2 ~3 ?
限值标准参考：EN55013、EN55022B
+ y% I. ]4 R" q4 |: C- T% r& o" P0 ?7 N
传导L 线测试PK+AV
1 N% R/ |$ u( x G) r传导N 线测试PK+AV
1 F$ R4 L E$ f辐射测试PK+AV 5 M: }0 i8 F( K5 U+ _
输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地3 |! u1 S9 O. N: Q: E* R Q
限值标准参考：EN55013、EN55022B# w' ?6 d* r+ L- U7 }7 H
: G4 w) h4 A, }
传导L 线测试PK+AV
$ b1 _* Q1 W# k- D% q) e) h传导N 线测试PK+AV
" F& [5 q( V6 V6 z( r0 q4 B( J) ~1 o. m辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-6-30 14:14:24
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显身卡