本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 3 q& r0 v0 ~8 @3 v1 S2 I- x
: ]# H$ d2 k* |5 |# X A+ o文章概述
; p. s; V9 c& n7 [- H+ ^* B# x; i) q4 s- \
本公司主推的CR5244是一款高性能的电流控制型PWM开关，适用于待机功耗<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源，而且它可以完美替代XX2358。
% i0 c* D) w1 W4 r5 T9 J& F | g5 R1 f
本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_12V1A 电源适配器解决方案。
" L7 Z1 ~) G1 P/ f) ^' ?! k' w* O# k$ Q
1、样机介绍
$ w# B2 ?2 C M5 x$ ~9 d) O. a3 A9 Z! v7 W' o# I
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12W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5244。5 ^! S; N" _# u, I) j7 ]: l6 I
/ k' s% @! v0 F( K% b8 B. I7 U
+ T4 z" k2 |7 u' ?0 Z: j, oCR5244_12V1A 工程样机示意图
% v7 s& V1 ~! e( L+ a) |4 C) v. gCR5244 芯片
. l$ m7 Z2 Q. W/ P' O8 }8 O) m
* y$ O; ]: l- Y; i& Z( @) O# hCR5244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。CR5244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。
% _: ?' e# V6 L0 z
$ v O5 X# l c) E; q+ H! l特性
k0 ]5 R, H: z4 ?" m. q1 d+ q# X' j: i9 b4 s
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
" @+ z" y4 K6 h8 I g● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；9 t! j9 _* L4 N
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；. k& ]2 @1 [ O) o2 s. w
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；6 z8 h: b7 T% F+ T
● 输出接24AWG 1.5 米，四点平均效率：>84.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”* x+ o' Y9 p2 { c! L3 w# h/ m
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；6 o0 v- p# O- R' 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。- v9 Q8 a4 i+ C$ O4 ^4 f6 W5 g9 A
# X5 z! w! O+ I! |5 ]$ H1 s# E
基本应用 T% b m# [# R+ W. T' g
l' L7 _3 N L1 y" g# b& G
● 电源适配器/ R0 n7 r, E5 r/ Q
# r/ l o( b& m" L3 n8 l
● 开放式电源. m) W' T6 F% Z, R( D- m
" I8 B t2 S/ s0 C● 数码相机和摄像机电源) k2 F# m' h, k; W8 ~ F
, I! T5 e+ d/ g6 f0 O O
● 电脑和服务器辅助电源 W1 [6 ?! [' Y9 X2 p% M
, m4 u* p$ q a1 Q+ S n# E. V# v● 机顶盒电源$ e3 { y5 T4 @( ], r6 c( r
( L, c1 B8 b2 I7 F: o" }● 掌上电脑电源
1 x! ?) Z1 C/ P* e- i- E9 b1 N( }$ }$ c1 {' V
引脚分布, X* ~* G: D; y$ x, D' {* @5 t
9 A) p) p" N- i! o$ t& H. R- {6 w0 l- o
引脚描述
5 k* M* @$ E# ^( K7 k% D
6 z6 ]+ F+ ~! h+ |; j6 z
% I" x" r, L! P4 S# o) p1 U3 g$ S! J1 T典型应用
5 a1 X+ T, M/ Z
0 a2 m X5 j& T- k0 z% ~2 l7 Q2 t; _
该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>84.0%，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。& Q8 k! f8 P0 v5 F9 \9 {5 l1 B, w
, r: u) J6 z* t5 c* S样机的变压器，采用了EF20磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
5 S4 x! C. t4 w h6 [5 x6 Y8 f8 v n4 E$ N. ]. W( r# c) v1 c
2、样机特性
5 K" K7 j# Q( ?) K$ Y" p
4 m& d" x5 h6 v7 G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。
2 u6 ?$ e4 F, Y! B9 J
4 ^& I* h5 }6 w2.1、输入特性：
- j; d/ U1 v8 s4 d4 v. s0 h
w' t, v- {7 }% R+ U \2.2、输出特性：
/ V4 P; z7 r2 t" _; ~' ?7 N9 G% r- y) z* h# k
2.3、整机参数：+ c9 [" C- {) `/ m' y
4 `% o; c& @( V" s7 _2.4、保护功能测试：
" i/ u1 y# P, E" f: X+ r+ a* o' U ^) \/ v7 S
2.5、工作环境：5 f6 e: |8 Q: a
8 Y$ ^4 b! O" W* w# w4 I" ~
2.6、测试仪器
# n$ k5 ^. L. T/ \5 L' I9 q
7 G2 `. q. A5 i) S. N7 m3 A0 ]" }3、样机结构信息
! U% \7 \) t8 t2 \& a
+ P- J9 [* ] C1 c" {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。
8 h4 t1 B5 S( x, t' U7 p
% y" [$ o: e( E8 k3.1、电路原理图及PCB 版图：& c& z* ?' u- n' w- E' Z1 N
9 r& j0 t) T, b) s, @& w（1）原理图：
2 x* ^( o! X1 o" P( l* }（2）PCB 版图：
8 w7 L- O4 f' W" j! N1 o! A0 a4 @6 I/ e6 t: y
, C; A; Z. ~, P# L& h6 p0 e
& g! W4 ?' B2 f- @0 s4 L8 }0 t2 G+ E; \
3.2、变压器绕制工艺：
, h/ J# a/ @0 g2 B
4 g: p! x$ X; I4 D（1）电路示意图：
; W$ t& i. a. U% E' z2 I8 W: w* d. }0 u; N3 x5 H: D. V a Z
2 o6 j s" Q* s6 e1 v( S
（2）规格参数：
; r) Q* [ Q. n5 M" w6 X3 y9 ^) x$ v* P
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
" I2 e' O& ?: V+ z0 B8 d* V8 @2）材质：TDK PC40 或同等材质；
) p J' Y4 H- k* T0 v& k; k* M3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线- `- x$ M9 \4 v- h
4）次级: 三层绝缘线8 U3 t- ^2 i; z @: Y1 ]
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质/ |9 R% Y3 \2 E$ @: q
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
. t8 F& [! h& X6 q6 k6 y& X- A7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
% b; v" y; | ^: }6 U8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min. N' x8 V5 j6 S/ b" H
9）成品要求:浸凡立水
- u! f' q- ^2 a( |1 A' v6 `0 M0 I6 X7 H$ z* J
（3）变压器参数：
2 w. i/ U6 l" e* R; a; \2 j; P) a5 O/ n" e1 u- R0 [+ W0 N
（4）变压器结构图：
9 W8 q: k* r: h; y3 Y, J' _& w: B/ a3 a8 }" U
" w6 v# j/ v& V& }
3.3、元器件清单：( T k& u# a& G3 }# n
( d$ d E2 S8 H l& Z+ |. I4、性能测评7 k5 O; q+ f0 O- n- N; j0 ]5 ~
$ O& |! ~. v4 B2 t: E2 g6 ~
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。" r0 w- C: r. L& A1 a& D5 t, I8 }
+ f( V q d# V+ {* M0 N
4.1、输入特性：7 L; Y1 p: a( j# F8 V7 L1 [
# U/ ~1 Y0 Z& X( _' x+ T' |
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。- O$ h2 e$ c [. @% i; [
) ?* m* i/ k+ |( C" E* k% x$ l
表1 、无负载待机功耗(无假负载):* w# }+ S, e3 ^
6 D( ]% A: ?/ @+ j$ ]! P& {$ P! h表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
; `9 Z. _$ G8 I# {: S6 I& E! V) U. _1 I( l
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:! u4 I* o: W( l! L+ A+ ^7 E
: e( `+ p+ ~; N# u4 w
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性: k3 E' N4 V+ K# Z; y' l1 N3 _
& h; _6 k7 _( o7 U4.2、输出特性：( z+ B% q' }: V. {$ ~" m. P
7 W/ J( v- h1 Q3 s
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；( ~" y# O5 r4 a
* A0 y- S0 b$ E8 u9 [# f( q3 P
4.1.2 线性调整率和负载调整率：3 [9 n) e% E f- Z8 r
* R. F( W" p+ Y1 f* R表4 线性调整率和负载调整率:
( p# F/ h/ l( \2 r R% c. K- F; B) j" H
4.2.2、输出电压纹波：" |( X5 _' G- v! z. E& ^9 s$ Y
; S/ I- X! k0 |' M
注：纹波及噪音在24AWG/1.5M 线端测得，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。/ j0 E& c! t! i/ Q7 @! b3 w
! O9 Q& j: _. V9 l: n ^ a
表5 电压纹波测试+ t/ _ i8 t8 ?- g( K' ^
7 q0 Z4 `; d! A4 D2 [. B
纹波噪声波形图：
- J, z9 ~6 l; I0 [: l0 W% {: Z
* v# Y- _5 e; \& U4 DFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ' O( p/ j' j8 T# R8 S
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load ' t D! p/ ^. U$ W9 a
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 6 L* A* f# C- n7 g1 n
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load " ]6 n- [- B2 Z( m6 W2 F& N
4.3、保护功能：
- q# {) J; S% F8 m" `# }9 R' a5 p H/ q! h
以下涉及过流保护、短路保护的测试。/ h! T- D/ H' F6 _3 \
7 F1 [) f! R! f) t3 R& ?4.3.1 过流保护：
4 y1 o: b' D! E8 k" u2 r! `/ x' R3 c2 S* }. C/ ?9 Y
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A" q- b8 u5 {% H
$ S( E8 K. R) Z2 b/ H; `5、其它重要波形测试
4 H4 f4 X; r4 ^5 Z6 ~ [0 x0 p4 Q+ e8 |1 A1 ]
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
+ r) `. D; f7 O1 {AC90/60Hz，100% Load 7 T1 s \4 A7 R5 n2 [$ b
AC115/60Hz，100% load
$ G- j( B) w4 LAC230/50Hz，100% load + c7 ]1 @5 u0 \2 a! ~4 l
AC264/50Hz，100% load
3 n8 N3 H& u( i4 JAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S % s7 x9 ]2 B' ^1 y) Z* v
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS - h* w1 Z9 }+ s& O0 S/ o M
6、EMI 评估测试& M: @0 t( S8 h) o J( [' S9 [
8 \; L& W8 l8 f& K4 U/ U- u
测试条件：( r7 q; ]$ F. D
! t& l+ ]7 {8 w7 a G. E) o
输入：230VAC 50Hz ；
( _. @2 Z5 G+ j输出电流：1A ；. s$ z) T7 ^, k; \* Q
负载类型：电阻；, Z+ |1 v5 d( @' G/ g1 w
限值标准参考：EN55013、EN55022B。. H2 l6 n; F* _) G" A, z9 W2 j
( q* [- p0 E* p
传导L 线测试PK+AV 8 @) @& W6 G* a$ c
传导N 线测试PK+AV $ e" j+ d7 X2 \8 I4 Q& J) a
辐射测试PK+AV
6 v7 H6 |# e1 Z; J' `: U0 f5 b+ P |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡