本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-12-1 11:47 编辑
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8 C+ |# O2 W" j7 T* A; e本文所介绍的是基于本公司主推的CR5241 10.5W充电器方案。其中，CR5241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<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。! O! W' ?: e) m$ o8 n! B+ J
" L9 W4 P$ }7 r01、样机介绍: ~- G9 [: d5 N8 C- I. B
( ^' O, K5 Q. _" g9 J Z1 V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10.5W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5241。
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# q$ b: Z# Y! |7 u) N% tCR5241_5V2.1A 工程样机示意图
# K* ^ |0 R6 F* \5 ]# p* ~/ f" H关于CR52412 i4 s4 I- r1 v/ j& `- q5 J0 b* F
/ h B+ d, l9 A5 O: `( p, U8 `) SCR5241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<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。5 w4 c5 L6 \5 K7 p) }
0 [ r+ {/ x9 W, E/ }; Z5 R& ~CR5241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。* k! Q. p* J: n3 i
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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。5 B; x/ k2 Q# a; i/ g1 w
$ B9 L9 W. i$ ^6 sCR5241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。
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9 Z' K+ _. ^& v1 ^' R5 o芯片特性
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● CR5241 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
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( M3 ?5 d/ b$ i ? S● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
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5 R! P% [- {0 _! x● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
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1 c, v' R$ b5 L1 E; B9 J1 F. d● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
, c) Q; y& s! j
* W, w( E5 s& P/ z) T) v● 输出接20AWG 1.5 米，四点平均效率:>80.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”
. z9 z; W6 S1 w3 }; t. ^, i- d1 w
9 o5 f1 S+ ?' t; ^: K, t● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
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) i, }6 r( _5 K% K3 I9 N0 o% V● 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。% @/ K, X p4 _8 @ i' {( q
% F) I# a f7 [' B" d8 F基本应用
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1 b9 I/ b9 Z" p6 x, A. u0 D● 电源适配器
0 E! ?% r X5 }$ r7 o● 开放式电源
; N W$ G% R. U. l+ \5 g6 K● 数码相机和摄像机电源
3 V& Q9 J) |( ], y8 z2 r8 Y1 u● 电脑和服务器辅助电源
8 r0 W0 e7 I+ _● 机顶盒电源; D5 {5 g2 ~: I# \9 F: l
● 掌上电脑电源. a* x i- h6 V( L8 |8 |* e) v
( I B/ p; M5 `
引脚分布0 T# T! G4 |: v; R. c+ ?
7 o$ N' k% d" \$ y4 l5 Y2 a引脚描述; c6 T c5 W5 V) J* T) |
3 S; ~1 z# J) ~
# z0 a, ~4 P3 ^典型应用
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该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>80.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”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。% g( B( J* ?. h& r$ }% ^4 Q4 ~
3 K2 O% U, O6 ]/ u7 U) \
样机的变压器，采用了EPC17磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
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02、样机特性
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! O! J& X! g3 p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。5 N8 |0 |* I$ y0 ~* w1 ^
6 X' j7 X% n$ e2.1、输入特性：2 v; M* Y$ M8 y* T6 t9 F- s# \# D
' I) H" v* _0 T6 C/ `' u; r0 K
2.2、输出特性：/ r) h2 u9 c2 m( l8 f( A
0 Q1 { p% h4 S2.3、整机参数：
u7 s- x! ]4 q! H! i; |; s) Y
, p4 M- r w( f3 T. o: n" T2.4、保护功能测试：
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9 A& \' Q! m# ^+ _% S( I2 \& ~2.5、工作环境：4 T4 D- E' \/ f( s% A7 V8 Z7 \" `
# q. e) w" D- p1 L2.6、测试仪器# v% F, r9 l* T5 ^) k
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03、样机结构信息
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7 B+ Q7 ^8 Z, A& Z; R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。
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3.1、电路原理图及PCB 版图：; j* j1 x. \9 h
( x3 e- b/ v& b* p（1）原理图：
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6 K6 O/ ?) k3 J$ n6 E0 B) s（2）PCB 版图： H/ D u& {4 ?+ l. L6 N: }. y( d
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1 ~- R. Y0 `& R6 H8 R. m
7 q4 Q- w6 Z- i2 _" J+ Y4 }# M5 X+ V
; w, f& l2 D* I0 d3.2、变压器绕制工艺：
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1）电路示意图：
+ k' d: S# g4 ~) L
( _( i& @/ ?* s$ R- {" |（2）规格参数：
$ Q: F8 T$ y- D% S o
$ n$ N& p0 v- X0 C5 Y+ O: I1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；7 {+ W) E; F! {. m, P X' j
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
; i, }5 V. L- y2 r! z3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线$ t( l& G" E9 |: d! k
4）次级: 三层绝缘线# F; i: B0 t( k5 G$ { K
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质9 w/ N. s0 `3 p1 [. M# {
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；6 J# a) H b, X
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）)0 ]0 E" c, l+ q+ i1 O2 H/ P
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min7 M F, q/ x. w4 m/ H9 H* ]
9）成品要求:浸凡立水
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(3)、变压器参数：
( g$ d" _6 `4 c, r* a
! e* U& n) I! z$ r& S" ] S) x# l8 r* u" i7 l9 ~$ T$ R
（4）、变压器结构图：: u6 v6 r& f4 L: M' V4 z
3.3、元器件清单：: w7 _. H5 g- y& @6 k+ ~, V5 E9 D
8 L+ O' b( U% e# p) p. Y
2 ~% S- M5 B6 o+ p R. t. Z04、性能测评
: l6 f% S$ x2 `; F3 s, o% ~4 \$ C& y
( M" D/ ~' o" u% O( Q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。- x- x- e- ~& v% w6 \+ g
3 h8 x3 [0 N' O( J* G* T6 @4 q
4.1、输入特性：
: i8 a& f N. e2 d* F. I7 R5 A: {0 f _9 o, f$ }6 v o
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。
! Y8 h5 [' I! i$ u
9 J; m. I* M' d1 ~& o3 b# |6 |表1 、无负载待机功耗(无假负载):
" v* n, [8 T; `: S u5 m4 \* f; H" @9 j+ n% U! k- a- X/ z
6 Q' ^6 E0 q: [$ t# i! Q/ n% E- q T
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
) ]. w+ X2 Y; y9 {5 g5 B) o
' K0 Y( z! P' L& Z" ^9 x7 W- i2 M" Y0 `, k3 g9 }& w
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
/ O9 U E' S9 I9 L$ M2 X3 Q+ f* |/ K( @" ^) L5 E: L
: K* `- k) x; }. V5 R1 I2 h表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
, M, ~% _. ?( d3 G7 w" |! C/ E
6 q3 C7 h& ?0 a8 h1 i c0 ?4.2、输出特性：: n" _: I5 a1 G% W* J
5 P% L& H- v! @, V, I' n( f7 @2 ]. e注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；+ B- ]5 N# w, h7 S8 q, z7 w- d
! U$ l f2 F. j+ ~
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
# l' m/ Q; o' g' q7 B3 R7 g7 ]( I
" i8 [' X3 O( j3 _* K表4 线性调整率和负载调整率:, U/ C# j8 E. m! A4 p) d$ Z" P
4.2.2、输出电压纹波：) b) l, i# D2 T2 n6 @$ `
! a0 t. V2 `1 q$ y, ~; {注：纹波及噪音在20AWG/1.5 米线端测得，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。- b0 E" z1 R( o) @1 t: L" L& T
" G' j) G5 k' x1 V. u表5 电压纹波测试
5 B V+ H. k2 I) @# `$ t
+ q8 ~+ z& A3 G! T. S6 m7 c纹波噪声波形图：
a0 J- L& ?! C* ^+ m* p; A- S, P% v# k q/ H! v! V8 R
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
' a% b, Q1 C" |& d: @Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load * ?/ I: F1 x) l9 R3 |7 Y% o
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 7 D5 S- U+ K- a/ A \
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
% M, o9 x4 m% T) A8 B4 s- L. l4.3、保护功能：
. C) _5 o2 \& ]2 t) R0 F; `4 y2 p
$ w! n4 c; _& }) m. B以下涉及过流保护、短路保护的测试。
E, W6 q$ [! }( b9 o7 U; V- [6 b8 G- j0 y" k7 x# I
4.3.1、过流保护：
7 i6 [, A- o" c7 Z1 n3 G9 v: j1 p( i: ]2 M7 \0 q2 o7 M. o
! W0 V& o) [# ?& ~, z
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
4 n# @+ M1 B* Z# W3 h Q S$ Q# m- I1 v6 S8 ?$ ]6 K, L
05、其它重要波形测试1 [" K: {/ b. Q
- h, `& B" n6 v) G1 L( `+ I
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：4 v9 M4 a5 {0 r* p3 p: C# s
* l4 X. [, o2 J0 m
AC90/60Hz，100% Load 4 Y# _, _+ J2 ^% d; O3 g" C( R
AC115/60Hz，100% load * p5 E( R/ J9 o1 {4 c) S/ ^
AC230/50Hz，100% load F6 N& n; U- r4 m7 n% b Q" j5 K
AC264/50Hz，100% load ; o4 U8 b ?: n. X/ z4 g
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S * _# s8 ]( A& O; @- t) m* V, [6 t
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS " X# {! E( e, L
06、EMI 评估测试
# h/ C) v( ?9 Q4 e. p8 y9 |+ Y7 E8 s" f( i
测试条件：: h: |9 F& v- }8 g9 K2 e3 x
; w! ^, N3 r a& }, G输入：230VAC50Hz；1 h1 R7 A6 L9 G- ~; w" L& c
输出电流：2.1A；
4 V) k. h0 j. V2 Z- J+ R负载类型：电阻；
8 x) l T( @! U8 `7 y0 R限值标准参考：EN55013、EN55022B
6 Z5 M3 `& s* d( s$ }- v" \. \; M; e# _3 v G% [: [4 p
传导L 线测试PK+AV 2 i/ A4 f, c. q. N( Z
传导N 线测试PK+AV * N8 @, J" T; f6 T0 B' \
辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-12-1 11:30:00
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变色卡
显身卡