本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
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文章概述4 O( k. L3 e/ ]% a1 c9 A
$ r G) U& f2 ~& {- c/ I
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。. x$ J" q: i5 a8 ?
: N$ K6 V- v. |' H7 k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。* D: D2 L, K: @, Y& q
5 m1 _* v ^. A/ O6 N) V
1、样机介绍
! h' ^5 ~! U+ v" D0 o7 p! q% G. K) @0 G0 {- r- G; r
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。% D5 Q* _) V' G( B2 \( S9 v! M
" z7 T% B% e8 C d3 O
6 m1 s: C! f1 I' j3 _0 kCR5244_12V1A 工程样机示意图 4 r" y# d+ T/ D' Z" M
CR5244 芯片% Y6 a- F& i* L' f& P4 _5 D
) X! d! v2 v0 r) I ~* U7 A
CR5244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。
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8 h+ L- |" S: z' f特性3 B; ?) h5 ~' S4 ?6 S/ L* x! ^
, U$ D: ^) \& H2 X● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
# c+ [; Z+ o+ t! T● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
; Z# m2 j# O* T6 }7 h● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；( x* S% V9 v3 }! f' K
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
+ @& E( Q6 g x1 r2 F& K) R8 B5 [● 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”* p5 g8 @8 \2 g2 t3 ]0 |/ p
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；* n( f) o7 A7 R6 i8 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。+ J, h3 Q0 Y# k; f3 [3 Z! U
1 C4 t }0 x; [
基本应用3 x1 m; r4 m5 i9 ^3 g: k
1 {; ~2 S" O X: `0 x
● 电源适配器
. e/ i1 _5 [' C" ?7 _3 k" k4 K, A4 q9 M' N9 C, i3 F
● 开放式电源
5 z' Z) v4 k) w" H
% p) w4 S* u6 b; c- _● 数码相机和摄像机电源( s0 e% n* y! \6 C. R5 L! r
0 C ]3 p* U" ]& g; R1 d● 电脑和服务器辅助电源9 t) q8 ^! M' K* Y7 r6 t! p
p' R* t0 t' ?. F# }
● 机顶盒电源7 n, Y; ?* k* |# |: y5 \
# e1 E; D, H; C) a: P● 掌上电脑电源6 q& i2 g4 {% W
/ [/ l0 f4 S& Y
引脚分布
+ I, t, r% x. N' x" H4 V' e
* d- ~* @4 r4 I" P; k
& d, q6 B6 y. u! v+ S引脚描述
' r0 n* p/ x* U6 y+ J/ d9 x. ^
( b% a" v3 s( U
. ?: y0 l5 |; M$ e典型应用
' h5 @; s! f9 P; X, Q# q2 j
& \1 F! X8 A7 [' S- A. S4 F v1 h: U' ~2 b
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。
, P- i; s( J$ }7 C- Z; j8 C; V& W
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。
3 A) C9 ?( ]5 Z9 L6 h3 m' O* s6 t- u/ y* T) V( y1 u
2、样机特性
* Q( q, L( N \3 @/ s; G4 @- D. [6 ^, n l) c
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。
* P' `% y6 j! u0 \9 p" B$ V, N4 j M4 `( Z/ s; x
2.1、输入特性：2 |; f' E- |+ g3 K
1 a: H7 |# P% ?4 ]6 J1 M7 c4 o2.2、输出特性：7 d1 F N- U5 z
8 d1 _% @( c" A6 V2.3、整机参数：
7 b+ K# |% t9 U6 ~* B# I8 ?* p6 s3 z" W; V7 U# r/ s6 s9 B+ ?! S
2.4、保护功能测试：
, T1 j. ]* I, s5 G9 m5 b8 V' k: P8 Q- ?, [, y% s- U/ m
2.5、工作环境：& |# z2 k- C7 \6 i4 j1 ]3 Y5 M
4 M8 K' B1 T4 w% M0 G
2.6、测试仪器
9 a- B) P9 c# Q2 o: B0 J# ?8 G# |0 N! T" s' m
3、样机结构信息
( [% V; W& m- O0 d2 c) @+ U0 s/ V2 O/ D/ {6 q6 O2 D2 R/ m
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。
) r9 X5 V! a9 z/ t7 y# D* O- @. l
3.1、电路原理图及PCB 版图：) j- }! r! b/ D: {
# X6 K) v, G! I& d
（1）原理图：% e) m7 A9 s8 z- K4 w$ X, {3 F
（2）PCB 版图：" d& U f# M& W: u
- {; x2 q# K4 D; f2 s5 Y9 H+ A2 y9 }' ?# p& A8 w
0 ~ h* Z8 i4 ^& ^* Y
/ \/ v2 L( t7 |; F; ^5 \6 q3.2、变压器绕制工艺：
; _) L" M, d& j8 q( ?3 t
; o4 B4 r+ q) T V" c（1）电路示意图：
, t" M2 B" D7 p- m* p8 T6 Y( b3 g; V
: z8 g2 o3 I, v2 U C% Z（2）规格参数：
( B4 ?. w2 K. j9 W2 a) o/ i- b" P( h( A
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
" v1 S) \/ e+ m2 R/ z' x, d, q: Q2）材质：TDK PC40 或同等材质；/ U/ K: Q2 Y3 G1 f" C* i
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线, c6 c5 }) A9 ]- f B
4）次级: 三层绝缘线
1 O1 _/ E* v4 k5 b5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质& u# Z" d/ }5 ?: V# D5 O
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；% H: P {9 H1 H6 b4 |( Y1 ^
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）)
, I, b j$ F- H( F8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min8 Q( y8 X) g1 p
9）成品要求:浸凡立水
# T4 g2 y" T% W7 c- g- o2 k. t$ I" R2 b' g# ?8 ]
（3）变压器参数：5 o) J: A7 |4 O/ w: v( C
( h8 q+ M' |; F0 I% S（4）变压器结构图：# @1 z6 R4 K. b+ f- W; B9 i
, P P. l0 p: G. Q% N+ ]
- e/ V% e+ j/ Z1 K; _# i3.3、元器件清单：
0 Y0 V% s- Q1 ]0 i3 D0 s9 _8 B
3 m$ T" S9 D3 E5 |4、性能测评7 d- Y% \5 K9 ^# [
# F1 K. o& {- P( Y2 G
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。& j) O1 _5 h' t9 G8 t" `5 d/ W
: h& e* r; P9 `2 ]1 S- V7 t1 x
4.1、输入特性：
3 B, f" J* O0 \( D7 r; P% C6 J/ \1 y4 R; K# T' u
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。
& }% Q" y w. B6 ?/ R# N8 ?& A0 `2 |- L3 k: p
表1 、无负载待机功耗(无假负载):3 T5 A3 Y6 k- {
, J3 [7 {2 A2 x' b* c8 C# ~1 V0 L
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
0 _; J$ q @6 t$ f) B- _% d- {1 @) e
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:1 I+ z+ l6 M0 Y
~& k$ d2 \" `/ n+ t% T表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
) h) E( t# {. u8 o8 G/ {
% H9 @/ M/ b0 T+ l1 R' i4.2、输出特性：
# V9 i$ |" l0 T1 ~0 j5 W9 c* k
1 V& z# T) P# [$ k% s注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
2 c- A) C% w$ t) b
! l2 F' b) g# @" r; c& T4.1.2 线性调整率和负载调整率：
2 H5 y' b* L& L" f) N1 M& T+ \8 h: Z% h2 r
表4 线性调整率和负载调整率:+ Q5 C' c% F4 D5 E
9 z) v, W' k: I3 l4.2.2、输出电压纹波：
f0 ~& K1 S: H8 _3 v: f) }/ y* ]# r0 ~/ ^5 O
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。0 B0 @% W" Q. f' q( J' G
+ g) ]2 w+ W/ {+ R" Y表5 电压纹波测试
" W. k0 c0 c/ Q! _( Y% }% R. W1 u
纹波噪声波形图：
% f( d5 N, X& h. c; W& f
, s, f& F0 f1 D( d5 j8 o( T: N( q4 m) ^Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
$ p0 D' o; s* t4 k/ NFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load C; i. [3 W% r* C
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load , n! ?4 ?" o3 d: }' D/ J
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load # ~& x0 I9 W1 @4 Y# n8 i! [
4.3、保护功能：
; H+ q) ?5 m o+ z8 _: `0 w
, B' D: O3 v5 n+ p) B以下涉及过流保护、短路保护的测试。6 X" P" g. _/ O% Q3 H' A0 w* D
1 ?0 d- L- f8 w* e. V
4.3.1 过流保护：
6 D4 N8 _5 Z% y# [8 T- H% _' X7 j) y8 D; U
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A. U) p# n$ z( [
1 _& g2 M, e% ~' ^8 |9 H S! T
5、其它重要波形测试
9 Y2 d% p+ q! t- f& g* @( z ^% {
8 P% k2 b' r7 e5 zDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
5 q+ n3 P1 M0 g8 ?3 X: H* v0 X: YAC90/60Hz，100% Load
7 F8 T1 o5 n: _! [" ^3 A4 c+ uAC115/60Hz，100% load
4 u; W9 b, P) X& W+ C- rAC230/50Hz，100% load
+ J: \4 W# D& R# ]' y- U; D; tAC264/50Hz，100% load
( t- J) T8 J5 A9 y4 [AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
) m# \. B. i L/ T& FAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ) p6 y7 x) q- ^8 ?; m; r
6、EMI 评估测试/ J" @9 G% m/ w# w9 @& {/ {% y8 y* p
+ z, P) j& o9 d, |测试条件：
6 Y% q$ X( k- s! C+ c" \* X8 x2 a
|' B6 j) R. E6 u/ U7 t5 {输入：230VAC 50Hz ；
/ a1 V; U- }$ T% _0 t输出电流：1A ；
. i. ?) u: L4 u2 l( n% o2 c& F( G负载类型：电阻；8 K2 L2 n0 d' ~/ ~7 U: g- y
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
0 L4 `8 B" }0 p4 v+ i5 T( ]; B. f L" n5 Y' k) e3 p2 J
传导L 线测试PK+AV
. A% ^9 c/ A/ K& m: G% {$ `7 B" y传导N 线测试PK+AV
" @8 x3 n9 c! }% l9 C8 _/ P辐射测试PK+AV
$ A+ {: j) u& ~& Q f" V |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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显身卡