本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
7 K, j6 d$ I& R/ M+ r/ u. S" @& U1 g0 h' o' s/ Q: C
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！0 ^% @: {$ \3 P# J# S- U
! o: y: y" O; L7 x9 w7 u, f; z/ @$ N01、样机介绍
K5 O4 o& h: Y# a
- }! r7 U% c/ v* t; Y( z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。 i4 W9 }3 O" K. _
6 b4 w) ~& H# K
7 j8 L8 n2 Y* _3 x6 }) lCR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图 " W$ n" q. | D$ i" y
CR5269SSJ) ~' t+ r) ^* u4 @
3 u) \8 w) r0 h y0 J- ?6 |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。
, F7 \ i! O5 A: \: L# a* G) Y/ h V( Z6 |
芯片特性
- W2 I8 @; z3 W2 v4 u, a& O8 ?4 R. l" `1 V
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
. u$ W1 v5 G) M& x8 t1 q● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
) N, {# V( ?$ s7 _1 I) k. U● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
% T6 S) e ^3 W. P3 i9 @; L● 具有良好的动态响应功能； ( {+ o! H# B0 y* n2 V
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
$ e# z% f0 }: ^● 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；
& H: k8 p7 M/ ]0 j% D/ F! O. T, F● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；4 e2 `$ G2 V2 O) y8 Y
?2 @/ ~* Y7 j, x0 l9 p' F* ?
基本应用2 a. O2 {6 \/ X2 a! ]( @. F2 h
' j5 R8 {& Z) H- J" m' R. Q● 电源适配器
0 t* J2 r5 Q0 i6 {& b% \3 S● 开放式电源4 B a. X4 i" R; {
● 数码相机和摄像机电源
/ l$ {8 [' f! b* m. T7 `" ?● 电脑和服务器辅助电源
' O# |* g1 G* K# P! `9 @● 机顶盒电源
" \8 z" F5 f! C● 掌上电脑电源
8 \5 { ^: B. v
- [7 g1 o* N; C( c0 V y$ d. A引脚分布
- e2 n0 m. q8 X. Y/ y `+ y7 R! s/ y0 N1 u$ p0 o% V# X
0 x+ n- K2 G r引脚描述: F+ w, p; l- b% r1 n
! ]) w* v ~6 S7 W- W. _/ c% K% n
) E; }+ O9 [2 o3 Y: O& J典型应用
& t) T0 O$ s# I: Y9 Q
% S M' \+ v1 ^, f9 G- I. s9 Z; o# x6 ]% Z, E
. Y' L7 b. L" d8 k8 T ]+ A
CR3018L芯片特性：
q9 |/ G8 p4 |2 j
/ t8 n, {$ Y: p" `/ D● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；: p$ s# c- i. t0 o; x v: X; O
● CR3018L 内置75V 的MOS；
& E. _* L+ s$ @% U( I; J. J: Q/ ]- \● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
~% Q) z( r+ X; y- B- |
/ o: @. G- @; E* 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。3 Q" T7 B% x; x/ O8 _
5 I0 d! |& b: T2 W
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。
, a% `" V, A: s! A
) _8 f" a$ |2 Z7 n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。/ Y# z) {9 C" j) j N
# g5 n b! L$ D: C, ~4 P1 A02、样机特性+ l4 X- I U f9 c* B* C% m
& }- Z# B3 Z1 J
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 L9 ~+ v% m2 V& U9 ~. ~7 H
: F. Q6 m. I; k& ^; j" F2.1、输入特性：' ~$ u2 e. |) p2 O; E
/ {* y& n9 }( n' d4 y/ }$ L1 s
( c$ |2 o% k& o. q r2.2、输出特性(PCB END)：
0 Q: L: C& V& x
( [0 D* o4 ]/ q2 H
9 D+ ?! m7 y- @4 S; E2.3、整机参数：' L3 y1 [9 b [) Z2 O/ P L
. S" r3 U/ V, u+ C5 Z( \2.4、保护功能测试：; Q+ i* |5 J6 w5 e) r0 s9 }
/ G+ p! t2 H, Z2.5、工作环境：" V6 v) D# I: W2 g
/ d+ @* g3 M7 g7 i2.6、测试仪器：
: _( u) p( p' \2 b9 }6 D& Z/ v
0 o, I; g G' d5 d, _ ]+ D5 c03、样机结构信息6 A) \1 i0 |$ @; {, T9 d( p; x2 H
9 k+ E/ h @2 F$ |. y: C" Y
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。
- D4 m/ d8 E: g6 ^& d5 A6 L1 g3 l. P5 w0 ^* j8 d2 o
3.1、电路原理图及BOM：
, K( n. g( L8 c% f: l
$ [+ T5 }; t1 H1 a- l' f1 G: B3.1.1、原理图：) q& y# O6 m( G5 s1 w. ^
! g H# q8 B8 d8 r
3.1.2、元器件清单：5 K) J2 f4 G' S- ^$ @4 A+ u
2 \; n8 _. g7 f- k. L* Q2 v! x
3.1.3、PCB 布局&布线：, @: H7 e$ p8 h
: N% v: v" c/ H- w7 E5 j/ y6 tPCB 顶层布局走线 . H6 C5 w+ {! x& _; a2 A
PCB 底层布局
2 m3 Y9 {7 [# vPCB 底层布线走线 5 E! Y& I- ~( Y1 Z
3.2、变压器绕制工艺：
4 W! ^! x+ i+ ~! P" C" \. Z
. J3 p2 F# `/ G3.2.1 电路示意图：
* n& Z x6 P0 ?' T4 U+ m' Y- H
5 |- L2 D2 f" b* M) R" \- U7 c! L4 f
3.2.2、规格参数：
7 w7 v# w" H5 l
9 o; {) B% @; e0 A+ _1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；. n% K9 i) G' `
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! q8 _( _4 C5 Y$ d% _. r R4 y3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；4 G& Q# g+ I+ R M" A/ @
4）磁芯接地Pin5;, j. U8 F; |( S" S$ U% O' x
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
+ z/ }( k0 X; Z+ Z' |7 V: [+ f6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
6 d u; j( T8 B. W7）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）)；: l2 b& D1 {7 U% l! J3 y
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；+ d# a/ L4 w1 E9 q" O5 C9 p. H
9）成品要求:浸凡立水；. ~# p d/ Q5 p( @. M- W, }
; n# T3 [; i1 X7 E& R# l* ^
3.2.3、变压器参数:
( ?/ ?, ~1 f% s; l9 \8 l& w& H8 f9 {3 u9 T$ E/ _& n0 P
3.2.4、变压器结构图：! d/ F# {" n$ N+ k5 Y# |+ P
) p. O8 ] Z) y+ w. f, F+ z
04、性能测评* j( I' F: B- L9 t/ ]
, `4 x+ g+ V' F0 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。
& F, p- `4 x0 @! U. s
$ H; C- m1 e% V, K, A5 H% K4.1、输入特性：" K' E& P0 Z" V0 k3 V
1 L% s+ L+ f3 B! p3 e2 [8 l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。- ~7 h' I# G* i) H: c& P
9 S3 G( I" k% E, K$ _
表1 待机功耗
+ i% G( [' K9 Y
# J5 Q: S9 K6 m, i [
# z+ i" I+ }. K* H1 H0 a- z: z* W7 R* K表2 输出100%负载下的输入特性5 ^$ i6 ?& } w) P
! n7 n8 @+ }# H6 t3 }' T; f: Q/ S2 J7 ?' {: m. }2 }8 D
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
( X5 D! b* O7 G; l( x6 p
6 o" c% x Q8 J% f表4 效率测试（PCB END 测试）
( t) G9 b* j7 N ~* x! T
- U! m& z4 o' b$ e9 {" [表5 能效等级评估4 D% \/ `$ C2 E1 t$ p
. \* K$ F/ O& L. f3 F$ N
4.2、输出特性：
) W' K4 V W) i: j
& I& `% A6 Q+ n% J4 [+ y" w+ \% u4.2.1、线性调整率和负载调整率:
. }4 Z2 r( M3 Q/ E3 w& v
% R( J; `1 a7 w5 f, g4 g4.2.2、输出电压纹波：
& Z6 s+ C9 i3 ^: s4 B( v# F3 `+ }9 `! g' p6 W4 b* b: T
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。0 o7 Z( t, J7 T8 P+ O& [
8 o- a0 w/ ?5 C; Q
' N! K. c% D& _0 z5 c' R5 x" r
R&N @ AC90V/60Hz,No Load 8 e8 X) Z" i5 y) V. V
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load 2 d( v8 u( o* s! D3 J
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
) t- T# P Y* F) O/ c% ZR&N @ AC264V/50Hz,100% Load : [1 @& A0 H$ i+ z
4.3、保护功能：9 L9 B+ S3 D3 v* |. L+ E* L
9 p- v4 i1 u8 \5 {6 j6 v以下涉及过流保护、短路保护的测试。: o% C. K# Q% z6 w
. q/ S; a5 V& f" L8 v% I1 Z4.3.1、过流保护：
+ e& U7 n) x/ U, R; {- _% j( D( m. }% w# K$ l
4.3.2、短路保护：
% Y4 v- W# e+ X3 N! S! N
! c$ c' }, Y" h9 g9 K* ?功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。' U0 J) k$ b c
; a; f$ c: H+ d$ Q
- H6 @( [- f4 q, P, @1 Y- ~2 i4.4、系统温升测试
9 |, k$ Z2 o& L" u: K* Z% H) ^5 p* l+ J1 A$ 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。! z' A* B$ A4 j2 w( ~2 ]: h
4 W0 B& r1 K4 K测试样机及配套外壳! w8 V7 C: V& \4 g! q& [7 h
! f ^1 z- d5 A! a; X
4.5、动态测试：
9 C, W3 }+ H4 R/ Z; k9 `& L O6 K: q9 @
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。5 O2 N; \7 ^$ s. o) j" f9 b! K
5 y c) d* @# R2 n5 n0 v
% ~' P4 Y* v5 c2 e2 j
AC90V 5ms
5 B+ {# _2 P/ J; `. c: rAC264V 5ms ' V4 C7 ~* C; j& D
AC90V 10ms
3 C. ? @' c+ ^- k! MAC264V 10ms
2 s) _& q( G0 e5 O4.6、系统延时时间测试：
- K4 ]7 a- ^- ~3 T; D
2 I' `) j8 }( k* i( Z, |TON_DELAY @ AC100V，100% Load ) ~! J6 s2 w4 q7 v' s5 c1 Z/ T' v' {& \$ d4 F
TON_DELAY @ AC240V，100% Load
- V. q" Y+ Y, x9 TTHOLD_UP @ AC100V，100% Load ! _5 b( d9 i/ V: ]/ d0 M
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
/ ~, `3 l- e/ \" r/ k( J; W4.7、其它重要波形测试：5 F5 ^, m; i/ [. z3 K1 p6 X2 B4 x
0 q" F. t5 v0 [( v H
AC90/60Hz，100% load CS 波形
' U+ X/ y: z: Q! ZAC264/50Hz，100% load DRAIN 548V
b; Z( Q6 \. x) o5 P' i, MAC90/60Hz，输出短路周期1.5S
8 z4 P# ^4 \4 Y+ S+ K4 T! u' gAC264/50Hz，100% load VD 67.7V
% F* m' V( A9 l+ b( k05、EMI评估测试% R+ z/ A$ h) Z/ G4 |$ u% J z
3 J4 ~% z/ u, N% ]/ h9 d7 Q测试条件：
: M& |" M$ i5 F& [& T, X
- O, C& Q9 v- D% a! {- ]输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
: }8 w; C- J% ^0 s限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）4 K1 G6 _8 Y0 x+ M# s. o
. ]! W8 D9 t1 aAC115V-传导L 相 / g2 W2 ^; X0 }) G p
AC115V-传导N 相
% y' P4 y3 y4 [( ^AC230V-传导L 相 4 ~5 [, w+ E6 h- ?" E A& p
AC230V-传导N 相 6 @& [0 S" o; n! e2 G7 C
AC115V-辐射测试 / O9 v' r. U, [' t6 i
AC230V-辐射测试 3 J; C6 G5 n+ B* d
& \# [9 ^9 [! H7 v! M2 M+ [8 ]/ X2 R
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-9-8 13:34:49
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显身卡