本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑 & e, b H6 Q# ^( f% z4 C# w* `
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接下来，我们给大家带来的是基于本公司主推的CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A电源充电器解决方案。对比之前的电源充电器样机，该样机的特性和结构信息又有什么不同？其能否满足客户的要求呢？一起来揭晓吧！
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3 M( k a1 c1 i* j: S6 S- M" F1 p- d$ t- w01、样机介绍# t( z; i0 k1 @8 Q
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该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率18W，恒压输出的电源充电器样机，控制IC 采用了本公司主推的CR5269SSJ 和CR3018L。
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5 w) @# Y* o, `
$ ~/ ]8 I( f7 Y" _" O* fCR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图 4 T! [ e& `$ [4 W1 x: J3 B
CR5269SSJ
4 Z3 I% J1 Q4 h3 a ~. G, K
5 h9 N% t( s/ t) P* w/ }# C$ h( cCR5269SSJ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。
- _; S6 W, @6 K0 ^" h5 M; m; w1 n3 Y. I. l: [6 n0 U, f
芯片特性 , l( D' b' K; j/ z5 w
: V% p3 @* B& q1 y● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
3 @0 s9 I3 N$ ~. Y- |! h● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
' Y% F' `" [3 p2 }4 }' z+ v● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 3 x4 h0 _! e1 o2 R( Z( V: M
● 具有良好的动态响应功能；
0 }9 F3 q8 X3 [ B u+ U. W2 S● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
2 ]% v- B( C: L4 ]/ d● 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；
- w: D6 w4 a) T% Z6 v; n● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
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基本应用$ x) p- I& J$ ]: Z) j
# x$ h$ a# M/ t: N; z8 `● 电源适配器/ [4 @4 H, V& s5 r5 @! _# x1 W' u9 N
● 开放式电源8 I; e" E9 b' A) Y& `
● 数码相机和摄像机电源
" o8 q3 j6 Y: T& F! ^1 P C● 电脑和服务器辅助电源
$ X8 U. ^$ B( ?● 机顶盒电源
+ Z) b5 ?5 G( n8 q, m0 C● 掌上电脑电源 , f' }. l4 s( Z# s
- n! P; }* s3 R$ r) [0 z/ X" a引脚分布! K. g) N& ~4 [2 d9 n
, v% L! F( L( M+ U$ C% L& m& ^! G
引脚描述- m/ R2 \1 s$ N7 J/ o
% D0 w3 t+ d( @
" W+ b0 r9 m C$ E* E* T
典型应用
+ j" Q% S. e6 d; C3 H1 v- `+ ?: T }( T, w6 H( \/ X1 m
! O9 [/ q4 ^9 f9 A# S
1 h: U; p" |8 q2 x
CR3018L芯片特性：* V, B' R3 O7 v6 p4 J
- x: p9 O- _: g* l9 ]
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
. V& @% g L+ p6 M5 u2 c" w6 p3 P● CR3018L 内置75V 的MOS；
/ A" J, |* q3 E( ]. v! e● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
( a4 O$ _* c) R+ h
: `# s9 E3 D2 @, J j6 ]$ }0 x7 X1 d样机PCBA尺寸：62.6*33.7mm，是一款全电压实现12V1.5A输出的电源充电器。90VAC满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为66mW；全电压输入时平均效率>87.4%；能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准。' U5 n% O$ }, W" ?& ?- I: s3 X) T
' d O1 _6 `- \; K$ {' V, U. q5 u
样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。
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6 }% m7 z" `; L S O* Y5 l样机的变压器，采用了EE16+加厚磁芯（PC40材质）。变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
6 }/ C% Y- i8 d
; H$ q3 J& z8 v2 \# l02、样机特性
. {1 S1 v9 c: z* i. k& n' p7 A8 u0 ]
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。
' `8 w7 j# w5 A) I" K% m% l" t
- p% }! d3 R8 W: j2.1、输入特性：( M0 ?8 g' X, J
, @, \/ q8 r# [ F- X
1 Q3 g5 k3 w+ S. ^. r2.2、输出特性(PCB END)：: ]. ]+ f9 V5 u9 f: y
9 n" T6 E% |* D( F+ l& [& C
& v/ V$ I5 s& U' z# o( L2.3、整机参数： f; i' H7 i& t3 g7 s% y5 _2 C3 C
: Y" L/ j( j) B7 q# N! v0 `2.4、保护功能测试：
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) Y! i+ s8 ]6 A+ U0 u$ v
2.5、工作环境：
# a/ J r2 Q! K0 r1 ]0 _
) L. o8 _( p# Y- G: P7 m+ q2.6、测试仪器：
+ I5 n& i0 h. F9 M1 x! _
0 a9 W0 b" z( X03、样机结构信息$ O4 S# I U( P& R: |! a- ?* T% X0 ]
2 g6 x3 k) y6 K6 M& J0 ~5 ~: R# i( n
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。# m! M; U" u1 S
+ ~/ j2 x& D- [$ r6 n
3.1、电路原理图及BOM：4 c; K4 H: C1 t; ?0 g+ m, b2 d- m
0 N8 `% ^* x5 S, ]2 X6 m. G2 [
3.1.1、原理图：
+ r0 }' b, m; }* `$ s/ q1 O
5 f5 V5 c: @; O- t8 F: x3.1.2、元器件清单：& x& {/ O0 X; \+ A& j/ f
$ T) f" `! E1 O% ~* B( p) _. w( I3.1.3、PCB 布局&布线：( Y: l+ w4 n2 i5 ]6 q6 d
8 [2 T/ d# g* t3 [. vPCB 顶层布局走线
& Z& F( U, [2 k oPCB 底层布局
/ ~/ ]% T# I) l2 T6 {2 w! F) ePCB 底层布线走线
u% D' d: v: X! H: H3.2、变压器绕制工艺：2 t) h, L) x! I2 H& }
0 a: e7 `; X6 \! R7 i3.2.1 电路示意图：
; \: o3 t' A$ h1 o; a( p, _& c
i- [; n" o3 s" ?1 v$ S5 y. a; }, }7 J
3.2.2、规格参数：* G% C; ^) N' S6 l, \
3 q4 D' `4 | A9 A
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
! x" c6 m1 y5 e- B2）材质：TDK PC40 或同等材质；. g3 [; b6 y! |" K: H
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
# e3 ]' Y. a4 ?/ b8 H( V+ \; |: O4）磁芯接地Pin5;( h1 H6 ]( C- w! Q' @
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
' U' m R8 G, _1 X M! b( m6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
9 r: K9 V ]( d1 J: N; y; f: r7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3 V，10kHz）)；/ L+ I( |, }$ X: U0 Q" n; d
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
( X% G9 ]7 Y& T! P- g' {4 I3 }" [9）成品要求:浸凡立水；3 A6 Y: b' \$ Q7 R0 K/ R5 O: u! `
6 G( M0 z( ?$ G! x) }( v- G( [+ g1 F3.2.3、变压器参数:
% F2 E) q0 Y- v( Y
8 R1 M5 a' C, U; |& A- i. r9 f3.2.4、变压器结构图：# |) N, t$ c: l" v, i' s
6 ^2 [7 U4 [9 q0 H! P R) }
04、性能测评
3 U2 V+ w9 O2 g7 j% d
0 b& u' S, u. y" }( N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。9 p2 G! f% E: s6 P+ F% v0 z3 M
2 d/ ~- M# |( ]1 l6 {
4.1、输入特性：
; Y% G' h5 Q6 u2 |0 K( A# B: \( n* ]8 j6 R5 G
本模板经过在不同的输入电压(从90V/60Hz 到264V/50Hz)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。( _! v* s5 O6 k k3 R
4 X, K/ V/ g. l4 T" F: @; ?表1 待机功耗4 F6 T9 h- W0 X
. r" S( f& W; }* J+ h |+ e
+ k8 [4 O; v* N7 r+ J表2 输出100%负载下的输入特性/ L. D9 y! M* i6 e8 d; ?( d
$ f$ u3 d# C+ {1 P& K$ `/ _' s
( ~( y a) W( M. t表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）5 p, M- `- V; a J2 M
) f. d6 |& S/ j9 r" g" N9 o1 U
表4 效率测试（PCB END 测试）" T! |3 u" @/ `' r
8 L4 K. x' s6 i. Q# Y* O/ N
表5 能效等级评估
1 S" H. @! V; k' l, g
, U) ~1 s ~ q- F1 P. t! W5 H4.2、输出特性：
; k* `' @! t* S J% J; d6 A8 P8 N# T: b) v
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
, K$ e( @4 a0 |# d# s; U* F$ G
4.2.2、输出电压纹波：3 ^1 j/ W! W) \8 L& O
( J6 E1 r& a5 V( O9 P
注：纹波及噪声在USB 测试端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容，带宽限制为20MHz。
- I% G! B% O) ~8 ]0 m9 ], U! w; S3 Q' h9 H1 `2 a8 k
/ s7 S0 }9 J4 a5 }8 u( z* D% K. m% P2 IR&N @ AC90V/60Hz,No Load % V- r" g" Z- z& f h" {6 D
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
& s, k; Z) j% U Q' P2 c6 p- ?R&N @ AC264V/50Hz,No Load 0 A2 R- N. H1 D/ C, i
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
4 g2 c9 `4 |/ Q B4.3、保护功能：2 c: p9 a( Q4 U: w; N; B" I0 K
* F4 H; f& h$ _% S7 E. A以下涉及过流保护、短路保护的测试。9 b5 Q1 U3 N' G5 c5 w5 a7 ?
; T. ~: a# o7 I! c
4.3.1、过流保护：2 G. j: q9 \" i
/ q& F; f- P$ t: i4.3.2、短路保护：, d: C+ S6 a0 @2 F) m
0 q3 r7 E% _) \9 M3 N* [功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。+ Y- n- r% b0 i4 N$ @' a
1 ?$ x; `" Y3 [; M$ ?, T1 A& P# \2 e9 N3 D
4.4、系统温升测试8 l* Q" B- }: ^0 D
' J3 l8 _% H( B7 N; `: Y
本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为90V~264V，输出电流1.5A。" T9 |7 _% F$ l* h
0 a2 z" ~3 H D, S
测试样机及配套外壳8 x! `6 U+ k) @+ C* A# i. @
0 C* B1 p3 h. ~# Y8 Q) H
4.5、动态测试：' H q( u6 o3 E C# ]
0 U: ^4 D- Q+ y3 Z2 p
输出动态负载电流设置为1.5A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为3A/us。
: ^* J# p7 X: }; R
# g0 `+ s- ^$ ~3 @
: x1 g# }, R CAC90V 5ms " y% x% K' m5 C6 G. \5 n
AC264V 5ms
* G8 @) Z4 X$ e- y3 pAC90V 10ms
$ ~1 A0 K' u3 t7 O9 pAC264V 10ms 7 ]( F1 K- Z; J/ }
4.6、系统延时时间测试：
?" f+ K, {( C- g$ s6 H5 U# t
X* W3 i* E" a2 n, B, x9 o0 T! yTON_DELAY @ AC100V，100% Load # W/ w. G$ h3 i0 s
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
$ I) K6 [+ w/ R2 E, v0 g5 _0 ATHOLD_UP @ AC100V，100% Load . R [( Y6 \3 v: d- ~$ _) O* u
THOLD_UP @ AC240V，100% Load 3 O( D3 H% m/ ?2 ~7 o. t4 n8 }
4.7、其它重要波形测试：
* B% a+ Z2 b: T- O$ x* h" v) A; W# i
8 A3 l; ^1 j0 g1 |AC90/60Hz，100% load CS 波形 % r6 e6 \4 w* F# o: ~5 v
AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V ! k) u o! k* r7 O5 B) e6 t! N8 ~6 H% ]
AC90/60Hz，输出短路周期1.5S
; _( Z& q2 f. J9 o1 w( OAC264/50Hz，100% load VD 67.7V 2 c9 r' C6 R: Y e) f4 B
05、EMI评估测试3 G( }/ [9 U$ Z' O$ O ]8 U0 k5 c( p
& Q) ~3 L4 |% e0 n0 l
测试条件：2 D1 k9 m9 K: }
& U3 {+ H, d% G" n+ P输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
2 @ j# o$ ~4 y, C3 m0 d- f# F限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
' X: @9 z4 ]. [2 I/ z8 d* Z2 O+ R4 H
. ?" R; S+ R6 w' {4 b2 D: aAC115V-传导L 相 & A2 P6 }$ R- h$ H& S( U9 Q
AC115V-传导N 相
% @; S$ `# t! ZAC230V-传导L 相 % x6 U- H0 f. L
AC230V-传导N 相 * y0 g+ K" o( B6 d# ^* X# d3 a
AC115V-辐射测试 ) P) N& R) c$ P! O6 g( P
AC230V-辐射测试
. t" C. j- L: U/ z* j5 m8 Z2 h9 z6 w
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IP卡
狗仔卡
发表于 2022-9-8 13:34:49
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡