本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
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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 ^0 [; k7 U8 h+ m
! e/ G1 K- z) P
01、样机介绍
) w) t: Z t! u$ p
9 v4 Y, ^- R; g a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。8 F2 s( W5 @: B9 l6 B2 d$ e
7 U0 n) D+ t/ _7 Y- D1 u A
u; B3 u3 }7 R, v" V
CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图
A) B6 ] Q9 Q8 L, q9 aCR5269SSJ% \$ ^/ X6 Y+ [! {2 A
* c% {' d D5 a/ ^- H$ H9 L1 c
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。
! B6 R' ?! E' g1 J# h3 E$ u8 @4 f7 @* O
芯片特性
) k7 a+ m8 S6 c+ R3 B9 @; @' ^0 n: M4 D* o! r% a% V
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关； , q) ^/ k8 G& Y( q6 m# e; C! c! S
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；. k( x$ n/ B0 E/ I5 k. ~. R
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 8 U {8 }1 Y6 M
● 具有良好的动态响应功能；
4 H5 r9 f/ ]5 A" M) s( I3 `● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； ! [/ \. b0 O/ [. J! J
● 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 Z0 p+ z- n M3 ]9 `' P2 ]● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；% E( [: g; B% q8 Q
@+ ~( o# }7 c8 T; d
基本应用
* X& j* x, q1 w5 z8 t- k Q
( Q. K0 R5 }# Y8 ?3 s) _● 电源适配器
# b7 v% q8 ~6 R; |$ ~6 h● 开放式电源. F( ^4 y$ t& J, j
● 数码相机和摄像机电源 1 i% m5 w& d8 Q0 Z# P( M' f* _; H
● 电脑和服务器辅助电源
' a0 W7 w. M' f& L● 机顶盒电源
2 g7 v* e) P1 K( o: V. k# ~● 掌上电脑电源
l6 g6 w9 i, V! k+ p+ J
, a( }* \- f, J# B. z& c引脚分布" V2 J$ S) `3 i7 I$ [: Y+ l0 V1 C
3 m% h; }4 m5 `8 h; H5 @
2 _4 A* @5 p/ c2 }0 ?引脚描述
/ j8 K6 P E* Z2 t6 Q0 V
* ^3 p/ n9 w8 S; |, w1 }8 s
7 p5 i1 D& G$ D+ [5 f, @1 G3 j典型应用
# u/ v$ V( M _9 l# F. v; M3 u/ _
- j4 [6 u! V% o' }+ E
7 J$ Q3 z( l# D' Q) ~; q
CR3018L芯片特性：& P. Y Q- h, g: o. M
3 U+ Y7 ], |2 ~● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；- p4 v/ a# k0 F9 Y1 W c3 d) [
● CR3018L 内置75V 的MOS；% Z$ G2 k" {/ v
● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。; A& J: J7 O; e
7 S4 G, d1 k2 \9 {- B* `* I; h- H
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。
0 A& m- X* N4 ]2 P3 {3 P: i" H6 e; p3 x% m: k0 p
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。! G6 o, g: w" t. ?
' ~3 r* Y6 ^3 ?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。$ F4 j: M5 F' D& r0 Z9 I S! F
9 K, A. W2 n: @' b
02、样机特性3 ?. k5 Z2 Q8 C5 j0 ^; H
. C1 f( B; P+ q2 L; t4 N/ `8 ~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。. |" T4 @" a7 y( E: ?% h8 P8 s
$ r/ i d# Y4 C3 a
2.1、输入特性：" o) @" l8 n$ U5 A+ c6 ~" i5 U
$ k B/ U: W6 V o! t# w* s: A6 ]. \1 C9 s0 b
2.2、输出特性(PCB END)：4 J9 M2 n/ W1 |& L. ]9 r: {# T j
+ T' t6 u3 V; n& h# k' V$ E
+ ~ D5 ~1 t. {* Y7 A2.3、整机参数：
1 f6 g/ X) A- w$ t
$ I e0 T5 Z- M1 U5 m' }2.4、保护功能测试：
4 E" U9 ~% d- v8 `. X/ H$ B' K
) l0 Y8 u! S( _5 \( s! ?2.5、工作环境：4 O4 ^7 i6 l$ R+ Y
0 _3 L o% C- N/ [( [1 ^
2.6、测试仪器：
! g4 {; q# T8 p/ h9 p: }% g& S/ L' u2 I% m7 s
03、样机结构信息2 B" R3 c0 o6 W
1 i; e2 O% |* ^9 C$ O& ?% N$ I2 H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。4 v q/ \' n- {0 B4 Z8 ]. \
7 x1 N) _( h* q% D2 L. i- e
3.1、电路原理图及BOM：
, z9 b5 H! k& H1 c7 B" C; x! g( |. M
3.1.1、原理图：
7 H" i+ S* M& O) r$ q' _, y2 [6 _& q. u& N4 d% l
3.1.2、元器件清单：
+ i" ?6 A& k: a( |9 j, t5 j2 w$ i
^' i& L+ ~' i( m1 A2 N+ k2 E3.1.3、PCB 布局&布线：
# _' H( s9 R: Z' V* X; k9 ~' c. A F
PCB 顶层布局走线
& h, w$ X; W& ~PCB 底层布局 K2 R @, H# L4 r/ Z
PCB 底层布线走线 6 ~7 l* X% J+ }! }/ s; r2 p2 D
3.2、变压器绕制工艺：
: O6 y6 M; N, k g" P% Y& k3 {# |5 R. A) V' Y
3.2.1 电路示意图：" w! p/ G7 u6 m; }) T" q
9 E5 [* \( f' a) h6 W* L/ A+ p; f: y1 s5 U9 B1 ]
3.2.2、规格参数：- z4 {& Q) K% Z8 F
# w! U6 O, h6 h8 ~. h. \* |
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
, B. q- s0 H. q2）材质：TDK PC40 或同等材质；
5 Y2 P1 T6 U$ \* K$ ?. G2 c3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
: Q/ u7 G: D: j; }4）磁芯接地Pin5;
& X3 F3 X9 t4 K5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
7 X( J8 E# m& C: k. D' n6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；+ L' w6 W* x7 ^
7）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）)；' e8 U6 c' M+ Y' k- a: ^3 A- r9 j
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
4 ~8 F0 N% o" v' B9）成品要求:浸凡立水；! D0 ]0 E0 e' x% h4 x. I
( }8 v* y- @( @) j1 H3.2.3、变压器参数:
9 C% f. o P3 S; t& B) w4 q" J0 h( d8 W0 d3 @9 m( @
3.2.4、变压器结构图：
, r" F: [. ]& f' ]
6 X3 {, O, u7 i04、性能测评
: | x. {% J1 `' `8 Q+ l' W( n! V, c! N& a! V. M3 v% ?" 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。1 w" B2 p# {8 C% v- O5 D G/ {
& [7 C8 a, ^; O* F7 o- t7 {4.1、输入特性：. O3 J2 v& Z) t4 t. m8 z
( Z6 c: ?' z( m8 ]. X6 k
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。
" D6 k. x. k! e3 n# J: `1 T5 m$ I" ]
表1 待机功耗
; {0 A+ m* h1 c0 N" B9 G
" M( S0 k2 Y7 S" N+ f k2 w
6 j6 X: v6 e& @6 E表2 输出100%负载下的输入特性
7 ]) _, G. T! b& I* H8 M6 ^5 i/ I# M8 b; b
. A7 v& h9 F+ R. t0 A' |5 _
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
# r' O/ @0 T5 c3 M8 p
/ G3 T& ]1 j* i) j表4 效率测试（PCB END 测试）' d7 @: D) A7 {- A# h$ ~
2 s u0 l% f% Z+ g# k+ f' J, I/ I
表5 能效等级评估
4 @. G! W* I% z
' X: r" `0 O2 T4.2、输出特性：0 K7 n( T) W Y
_3 [) [! k8 r ]8 Y0 j- d r- @( |
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
5 p1 [5 V( ?$ n
, M. y$ {$ `: ^. U6 T4.2.2、输出电压纹波：
+ y( L8 ^0 P. w
7 i( M' ]. [( L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。
- _$ m9 m$ k+ ?! H4 ?. N) x
1 V4 e0 F- A* J/ R, x' v% u5 Q* E, N8 Q
R&N @ AC90V/60Hz,No Load ; g* W+ y* i5 t1 o4 N1 d( I3 p2 Y8 z5 \
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load 2 b" i5 c" l3 J2 ]: K. u
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
! L1 a. h; j& @: W# x$ ^R&N @ AC264V/50Hz,100% Load " n: {2 o; j7 D
4.3、保护功能：) ~( x9 [: _' t( v+ A8 @
* ~6 l8 X% w: ?& z0 D6 f. Z以下涉及过流保护、短路保护的测试。: n: K# U* p9 k2 [1 n) w
% h6 E$ \$ E5 `
4.3.1、过流保护：% Q: G( R( X8 V3 h
~) g l* k# y n4.3.2、短路保护：: j3 Q# \# C+ ~9 V5 W, }# k
4 @' h* l* i% C; r6 U) u {, g' R9 H
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
! i* E$ S$ A2 w1 t! q. V+ g6 [$ h6 r& Y" Y8 S% a8 @* ]* C
, w, w8 D- n5 Z
4.4、系统温升测试- r' [6 Z4 \( b8 W
6 L( ~$ D7 B" h' w
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。4 [8 ?* h, [% F: I: @
& ]/ Y# j g9 e) [7 E
测试样机及配套外壳4 _' m- s4 s$ w; `
% U- h' [9 U( a# P9 G+ ?& c; V) [9 a4.5、动态测试：
" e2 n: L, ^* {$ E. w1 V: D* R9 G# Z) l
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。
6 o7 C( D/ ]! o% x6 @. I( B e/ ~! O# `) }
1 Z, V# a2 E& E# X; Z/ q* TAC90V 5ms
( d+ b+ F1 L [* o. YAC264V 5ms * g x! o6 O: F8 j% k
AC90V 10ms ' A+ A8 W6 D F
AC264V 10ms : _2 g- B3 g/ F9 q3 S A
4.6、系统延时时间测试：
/ E/ O* o) r% G; W) q! u8 R
0 n2 q) N' `4 M+ b4 ETON_DELAY @ AC100V，100% Load ; E# @* p5 S: @ H
TON_DELAY @ AC240V，100% Load 3 N2 U$ P2 _: ]4 F3 l+ p
THOLD_UP @ AC100V，100% Load / L% {" T+ H8 o
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
9 V6 O2 A# M" u) R% |7 F4.7、其它重要波形测试： c6 e( V- `% M1 b5 Q; s+ E4 l- n
r) m) i% y: l0 F9 j( v
AC90/60Hz，100% load CS 波形 8 ?3 N* P9 h" o8 a! @ |( ]. O: v
AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V 3 |: v5 e% F0 H3 O S6 W0 p
AC90/60Hz，输出短路周期1.5S
6 |9 Y3 H; S4 o2 d {AC264/50Hz，100% load VD 67.7V 5 v9 f% l; h! U% @
05、EMI评估测试* R+ m2 g6 J; _6 ?. c
+ \. Q: B* W4 Y0 X测试条件：1 B: U1 J [( e: U: \
4 S; b9 J1 k. [2 W
输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；' f/ h3 j- r( J
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
5 H B' T9 f- i, Y& w: R. S9 Z
; S$ r7 I7 e$ c! a. }$ W1 {AC115V-传导L 相
! p% o/ U" t5 ^; p. H; F5 D8 X+ NAC115V-传导N 相 4 T r2 k; T0 Y
AC230V-传导L 相
' o0 y" ^1 S% T0 p5 M. @# VAC230V-传导N 相
, G. U/ ^( _2 t/ |0 yAC115V-辐射测试
% ?! {( N1 s! n$ m. d1 wAC230V-辐射测试 6 y, I$ x$ d% Q3 X3 W, E* k
/ g% z' m) B; W7 Z$ ^, k
|
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