本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑 $ t* b4 l4 l1 ] c
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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！
7 S6 E3 e: t+ s
" T* R5 r* G) p/ B4 H; t) D01、样机介绍
. }' i, ^( G6 T: C: H* K5 C) E; }0 c. I% H! Q$ P7 u
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。& t& ^# Q6 c) `: j1 W& ]( _3 z- P
0 T9 Y9 ^- b3 p: ?% O" |
, v# V) W4 ~% B) r1 ~CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图
' U% H2 t: [2 h+ g) ~: e* i$ D hCR5269SSJ' {& N; w2 {9 p; B7 `
& d$ m& \* k: M8 S7 {) v1 f! Y _CR5269SSJ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。9 @: Y% w E! t$ p5 y# [
5 w4 V$ w5 _9 U" a% H" n芯片特性 ! ^: m: s" n4 @8 z9 o
8 K1 U6 a9 `& Q; f9 x. ?; A, D
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关； " e. X' t/ C9 i
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；2 I% }' F2 f' {) M: j
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 2 ]+ U# H! h; d- N8 ~
● 具有良好的动态响应功能；
1 x# @. U5 Z% e% ~* L1 d' k● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； ( i4 @' a" C/ H# s
● 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； * d: B8 i6 L( D+ H: H
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；; s; k2 Z6 f. \( e. T ]' M
# @; |# a [% [* Z
基本应用
8 A, `. u% \, K5 w* U! Q
! K6 f7 A/ X: n& g1 z: H7 v● 电源适配器
5 l1 ]2 I# e% ]! L5 Z● 开放式电源$ S. ?1 G3 n4 L- A* x
● 数码相机和摄像机电源
6 ?* j q; R/ \● 电脑和服务器辅助电源
% C0 ^6 N8 v5 w& u* S● 机顶盒电源
7 Z o( W$ i( r5 @! p- p4 i, b● 掌上电脑电源
4 ? h: w+ Z# X' R" [- j1 L( ?# K, V, x6 q
引脚分布. Y3 Y6 O3 A2 u5 i. a- w
8 Q" a! o5 M2 D, @* W
8 @: y" @# O4 A! U* d引脚描述
1 l7 A3 ^( Q1 A, q
. P- V1 T( R# V, U; }" @
|1 n6 H: J6 R0 C, g% N典型应用: v K1 _- g) }/ j+ z
1 y- |, A! j' U! m3 _$ n U, x
1 ~) C, _4 e5 u4 i3 |: \7 a9 p% O% Q% E9 t2 w' l
CR3018L芯片特性：9 E' [4 x/ w" i* e" \
! c# v# F! P# U* e, f% R# o5 w
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；1 a; @( p! s, r# X
● CR3018L 内置75V 的MOS；
, z! }4 I2 Q/ D: u2 k# n- w● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
* D5 |* s+ x2 M A
: R5 g# ]; N2 q) f: X0 q4 D0 u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。
A0 m- P; d5 \# N) `6 [* V E" \6 S G/ h- s; V7 E( [
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。
" h: [- U$ J9 D! W3 k
9 s+ I P$ F& K2 P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。
. P" i' N5 ^. x' y; j5 D0 x" D" x& k
02、样机特性4 ~5 {# t/ F7 F
/ o0 [/ m+ h2 e4 v) ~+ _
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。
7 [* s+ z; x" d) q4 q- a
' K! H- ~" |0 y3 M* z* E. n+ x2.1、输入特性：
# l, T$ ~- Y5 f% Y
5 [0 p, B0 z' A! r& i. M
! D5 V z. s+ V* e7 M# ?2.2、输出特性(PCB END)：2 {- t. m5 Y2 O1 @
" B, l% n2 Z9 g# ]
/ }" C/ L& d3 j9 n% z, o" ]6 a2.3、整机参数：
, ~9 f0 u. ~* I3 g$ x/ P4 X7 U; N5 H# q' D2 \, w2 y
2.4、保护功能测试：! e1 P; G# e/ r3 E l% {
! ?( f) b; `/ N. \. ~7 O& @2.5、工作环境：
0 ?1 S( X4 O% s9 a5 m& B' w# G( h
4 l2 a. t T4 @% H3 a) H2.6、测试仪器：6 L! m# |0 b: ]* m2 J# S9 t
5 U$ A) U/ X2 Z, s$ G
03、样机结构信息
' W6 k2 ?% s0 v* I9 K7 u
1 w- ]' {: {6 P! j% V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。
9 g/ k) V2 e( |5 p, B- Y/ | L+ m3 u# z/ p- q8 d
3.1、电路原理图及BOM：+ _8 `) k8 N1 n+ D# l, T3 O5 d
( G+ w K* k% `, }
3.1.1、原理图：
# H1 G$ _; m7 K' f% E/ Z% S O: V% y, W. U( N/ X
3.1.2、元器件清单：
g1 f4 {) a9 {4 O( P# ?' m2 A, h7 U+ e/ |
3.1.3、PCB 布局&布线：
4 M' M# C1 U: f- ?. _
& p) U, x. W" EPCB 顶层布局走线 ) t8 `% [% f C! a7 ~; K% @! z
PCB 底层布局 4 H9 S" ^$ ?+ X- H7 A
PCB 底层布线走线
. S# g7 E6 P% }- e3.2、变压器绕制工艺：
~! l9 x) z& |& y+ u0 p
# M: r. M2 P$ l( {3.2.1 电路示意图：4 f" }+ y' O6 K9 ^$ S! N9 N8 L" {
& s2 X3 h8 o: Y, s. f, p! V+ b8 ]) `$ u
3.2.2、规格参数：7 t% `% y% n, L' v
$ y" o& I* l! k
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
6 k2 ]; _* V% H+ ]& G9 `# o2）材质：TDK PC40 或同等材质；( H" e! E, i+ H1 a: r
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；2 b: H/ ?2 W+ V. w+ V5 B- B
4）磁芯接地Pin5;
o# H! _- G) g/ z4 r5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；9 O. \' O, R o- G# R4 e6 Z) l
6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
+ b3 f' e. e$ ~! t6 J7）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）)；
: m* ^1 z, \2 b8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；' Z1 R m, }) u
9）成品要求:浸凡立水；
- g e6 ^* d* B( h- g3 S+ F& x$ R& g4 w8 v. {* M: L1 `
3.2.3、变压器参数:
5 }6 t7 a" Q' D' {- p4 n2 n9 E) Z- ~# w( q& d1 V2 Z
3.2.4、变压器结构图：
" J& c" \- ]' p1 q# t3 k0 v; ]
04、性能测评
; m: Q B$ j7 \8 `8 y( x# L0 T! Q S! `$ u) }
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。/ v8 y! a6 ^1 K4 @/ z" L: F
6 T @* @, T) f* h q
4.1、输入特性：
! d i# K8 O% D7 q8 _/ N" l" k- ^8 W- J# N/ H+ n- e- {
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。
% D. Y* Q& f h+ d: W- u' p0 S+ `0 q
表1 待机功耗5 L" n2 a/ ~' ~7 e
. w* \, ~; I3 w9 n7 ]
8 R* s2 q; j1 ^3 ~) d+ v2 t- ~. Y表2 输出100%负载下的输入特性6 T- g. P4 O/ ~
, y+ c3 Q1 i# p
/ o! j/ n' h5 D9 a5 [; p' U: r2 P
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
7 o/ V. ^4 K0 K+ a% N& ]2 U
# D- H% l/ t- x- u( V表4 效率测试（PCB END 测试）
" y4 I& x. c' d* c
3 `9 R, e ?9 J表5 能效等级评估
# F& X; Q* q8 u j `% \: t1 w& O
5 G/ W# N7 U; J: @& r4.2、输出特性：
) a5 \' x1 R( `' x8 i" U- |: J$ [* |/ L
6 ?- L j: x3 I4.2.1、线性调整率和负载调整率:2 }5 I0 i. ^4 q, Y% D( E
) d$ l, N3 n `& m% I% ?: `( d
4.2.2、输出电压纹波：
3 ]- [ @! f N% Y, ^) L# o, `5 w4 P: e
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。" B A3 r0 S& O- {, S( w
9 R' u* N, s6 s: K% }9 U1 M( W- u
6 R% f6 |% `7 }2 L/ e$ e4 V, yR&N @ AC90V/60Hz,No Load 3 O/ o4 n% j( v& N4 ^/ q+ U. \* L: L
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
- m. S) O& D+ _- pR&N @ AC264V/50Hz,No Load 4 u/ f, v+ W8 x1 g0 X
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
0 @# ?7 i8 c R" m, `) ]4.3、保护功能：4 f% y5 J B5 `! q5 [& ]
& z' w# g9 f" g6 ^( D0 s4 s3 Z
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
( x) `( `, L3 C% m
! C, \1 k4 i" n. \4.3.1、过流保护：
# u3 [& U% |- Z7 ?/ ~0 F& I J+ c2 u9 S! p; S
4.3.2、短路保护：
, q1 \& o* K1 b
+ G' f" } x Y+ Q2 R功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
) ^5 ~* A; a5 X9 r. s1 Q6 V& D+ k& a7 `! `4 d% \4 S0 g* F6 F8 ~
" Q4 [1 A; J7 t- e9 _3 Q# i
4.4、系统温升测试2 T f9 J4 q0 b* Q' s
( K& N; A. J9 h! I- s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。# Z, q' d& [' l
$ K( I+ U* _* d; L测试样机及配套外壳
* _7 U( ]$ E% e! w# Q
8 R+ Q, {$ d. ]8 R1 i$ D9 `4.5、动态测试：
G0 u' ~* d. ?7 W$ U. W/ Y$ n9 W, 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。
+ @! @1 n8 W d1 J& T: O M/ f) r- S. a+ u+ L+ y
! [& [/ |1 Q! J/ }, o% b
AC90V 5ms ( m K( H4 B9 ]7 Y1 P# {0 x
AC264V 5ms
/ X& }& I, E- p& sAC90V 10ms
+ S9 {; l( U$ {AC264V 10ms
7 a }7 n& |* v+ ~+ y; L7 K4.6、系统延时时间测试：
# U& q1 Z% M/ B4 i; Q1 Q0 l
1 u( L! q4 j3 A) U! N( m* RTON_DELAY @ AC100V，100% Load 2 w% w; N4 P7 Q
TON_DELAY @ AC240V，100% Load ! i7 m% @. I; h0 R5 H1 w
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
9 a3 p+ s: ] C0 m" dTHOLD_UP @ AC240V，100% Load
; E" A$ v' i. E% [2 C4.7、其它重要波形测试：( O$ u/ S( i' n8 d. C% Z6 L
0 ?# c( E: B3 ?- J6 p1 C# y
AC90/60Hz，100% load CS 波形 1 a+ E$ |: n. W
AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V . }: v% t" B4 v' K: A
AC90/60Hz，输出短路周期1.5S
5 r \; G5 B) E; q! O& MAC264/50Hz，100% load VD 67.7V ' P: b& j# y! q: J5 T
05、EMI评估测试
& j& K: j6 g& e6 h$ e" D; {* P3 G6 l/ z9 L& ]0 ~
测试条件：2 L4 [7 Y: O$ M; M4 z
, g. T" J X* Z- c
输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；' O9 J; ~5 S- c' ^, e( [
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
+ b2 y |; e( z
" |. T9 ?1 N: v# W; X- [. X9 c$ z( MAC115V-传导L 相 ( Y0 j% j2 A! Y9 y5 g9 W
AC115V-传导N 相 # t, l5 b+ j' F2 W2 b
AC230V-传导L 相 ; a5 _: K# z2 ]2 m8 C8 k! g
AC230V-传导N 相 ; E P4 G n9 A1 C* ]! ^4 e+ u: Y
AC115V-辐射测试 ! a8 ^: w. F& Y" S. ?, D6 z
AC230V-辐射测试 7 M" r& {% o) y5 ^; w; h; m2 E
$ H+ f' [7 ]8 J s |
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