本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 % R2 m8 [, p, q" U
8 V: H$ j, ^. k: Y$ r- s, |文章概述
& T- a& T/ g/ {! u. K% u2 e
1 u( e5 T6 h$ k; X; c: h# X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。
. Y; j4 A g2 c
. Z8 h9 S8 P% J5 r7 P& 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。, H: A" |9 k& I2 y
2 y) ]1 v4 M. R; Y# u, J5 q1、样机介绍
4 q% E) v" w) w; s$ v' X
; n# N. s, O/ I1 W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。9 m+ K0 O5 M4 s" A! L
9 a* P& A+ t+ k# V! N# a9 N# Z
. w4 V* q, Z$ F1 {+ C! bCR5244_12V1A 工程样机示意图 1 H9 A1 J/ W+ ]
CR5244 芯片
5 ~9 l4 H0 t# P4 `) }( g3 B
% V, Q9 K& m& u. c9 k9 s0 W9 p& rCR5244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。0 ?4 Y3 v% v0 k; Y+ \
6 W+ G5 T: v: |- z% {
特性) a7 D9 F0 g9 ?+ y/ l' g) J r
0 H/ z H+ A2 |# O( s● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
2 ^. P% S/ F! E7 B0 [9 [& j● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；1 \7 T% f8 s/ p$ u9 Q6 R
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
0 A$ @ e7 j. I5 A! g● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；5 }, U: y6 a- C* r9 w' i
● 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”
& t2 h& X$ q, S+ K/ O● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
6 i. N \; c( C1 X( \● 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。
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基本应用% p3 ^- \# ~) J* J5 I( \8 G
: A. c6 Z- h$ d" S% |$ L
● 电源适配器( s4 X9 ?% w% f( z& e; e# O1 {- ~/ q
* U% r: h5 A( f6 {2 j k● 开放式电源" J: W$ {: H8 D, X
, L. h: w8 ~, t) \7 u5 e
● 数码相机和摄像机电源 a+ Q1 k! }* n" b8 ~/ ]: D
* X- K0 r' N/ D" i, V4 v" N4 U% C! K8 I
● 电脑和服务器辅助电源
# T7 L. I) [! u4 c( `* H' N
7 W' d0 y! d+ x/ ^6 A( ]● 机顶盒电源
3 i+ h; D e0 k1 M) \: l, p7 d4 {( E% b* a3 a4 G$ P& _
● 掌上电脑电源3 j; F- k# _" L7 Y2 R A1 {
% T2 N3 X' t) v! \+ G# [引脚分布
. q1 O! d5 z2 I! d; j8 ?0 `
8 b5 j- X% s2 G/ {( _, e; b
# \, S% X1 `9 M: G1 h引脚描述
" c+ A$ Q* X; d& }4 M& ^# C
' g2 ~( D k- u3 K' c: W" h1 _; [3 I1 t7 r
典型应用, s" a. O$ v4 D& V. k& P; i8 Y
: r, d2 S, R a8 |" V1 Q& ?
9 H& A ?3 k+ Y6 _3 e" y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。
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A' g! x6 W, Z1 S4 |/ {' A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。* ^6 t! b+ h' l1 ]5 U
# @! b3 J3 s6 r, N2、样机特性6 Q2 }; w/ p4 B1 A/ A) I6 d
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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 g, s* ]. g/ e
2 K$ T/ H% A- L2.1、输入特性：3 h* j3 k3 T! F$ a
9 A' z7 f, y, u8 Y3 ^
2.2、输出特性：
" b; w& e- s' S+ \) R8 f2 |
6 }& O( l. l2 Q8 ^( b+ E6 T2.3、整机参数：' Y# K9 \4 f4 |
. d& Q! x6 a3 R5 |2 t2.4、保护功能测试：
& ^/ H3 H! Y1 f$ |7 i. t1 e/ J
3 L R3 b4 H% f& N( H0 |2.5、工作环境：
4 h; }! {* L! [6 r& e) S4 {
0 G# I2 n1 z* s- Z% A2.6、测试仪器; `8 O4 i1 |& K2 R& d
7 j$ P5 u8 z8 v- ~9 y& Q
3、样机结构信息2 H" w* j! F8 G5 E4 L
6 E3 f' a, ?! r8 t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。
! V- {( d# H/ g4 |8 S9 M
2 Q5 z4 S1 ]2 H ?1 q. p; |3.1、电路原理图及PCB 版图：
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（1）原理图：, a5 `9 M. t# E
（2）PCB 版图： t" Y m7 g' K b9 h+ U% F
! {6 \ K0 i8 J. {, z5 J( u
$ p* y7 g6 @( s* L
4 k! f3 ]3 n! c& ^3 ]! v0 H) R. u' N* B1 M
3.2、变压器绕制工艺：
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! _7 E9 ?5 e/ v c( W$ O4 ]7 o$ q（1）电路示意图：8 M4 a; ?# P9 F5 q
% ]! u" w3 T. z3 D8 {9 t" x: N2 ^. T! T7 X. l0 ]
（2）规格参数：/ {- }* B7 h2 V9 Z
/ v/ i1 }' @' N4 O
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
# _ o5 [* _& d$ U6 R( d& S2）材质：TDK PC40 或同等材质；7 Y! L& s3 r7 L+ ?/ f
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线5 x% ^, h1 w8 U a( b: R
4）次级: 三层绝缘线$ l& p) j& y" N. b4 D+ V" O- B
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
& z- ^8 h5 c' V; |6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）； m. W0 r8 o* I& p4 Z4 h% m- B
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）) ?+ {: H$ G. H$ W* v
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min. l% A0 M2 k* F( z. b
9）成品要求:浸凡立水
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0 G" l' ^3 I2 v（3）变压器参数：
: v' V* ]( u" }7 c+ _+ J' e. a1 Q6 U- l
（4）变压器结构图：
% r: g7 H4 B. L O5 l) G- I6 M
% D6 A* e; E( Q+ m- @ A; [2 d/ _0 J
3.3、元器件清单：
+ W/ p$ L) V- L4 L: W* H. v: e' S2 s& B( f9 S/ t& h
4、性能测评" k) `* R5 e2 \/ n# c
6 K4 n: v0 Z" N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。: B6 S; ?! {6 v" x# A" j0 y3 H
4 ]& x; b0 k. s- v. {4 M4.1、输入特性：
3 s% E( u2 R* B. J; A& x
& M! [$ {, w8 P; k% ^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。
a6 E8 p4 q) R% }, T
0 a' n2 v: b6 H7 S" m& D1 ?& C表1 、无负载待机功耗(无假负载):/ U J; M6 p: c% H
! y$ M5 ?- e& t- h9 d0 N
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性2 `- S) f; H; d8 B9 T3 B1 |
0 |% O8 q' q! c+ k" z( O/ S表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
' n/ m, u5 K0 e! }2 i" O- o2 L8 D- I# j
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
/ @, o4 W9 R$ D4 S. `- T" c& ]/ T& v6 T; u
4.2、输出特性：
) ]) g1 U4 m& D) S9 M0 P" V S2 u+ O- F4 @- \9 X' R. Y1 J
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
6 l$ O! j) z- w. r! V/ z) H& y4 s% {
+ Q' Q1 f9 ]! ?/ m" b* [" K9 E4.1.2 线性调整率和负载调整率：
# Y0 X6 B/ O' [9 z
1 W% D8 v( L: W1 p( S表4 线性调整率和负载调整率:. ]) i( l8 p8 U! ~
, y! p. H! Z9 h3 t4.2.2、输出电压纹波：
6 [7 d8 `7 Q, v4 @ X9 b# X7 n! P+ p- r( T X) x& E: ]
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。
/ b& @& w6 U% X( _9 Q. @2 P
' q1 ~/ N0 v+ h5 e6 n9 D+ z. t表5 电压纹波测试, j4 Z3 y. x; a
1 \) i# `/ Q; w
纹波噪声波形图：
+ P8 l7 F+ ~: m- I T9 B% b# V5 A3 L; I. N" s( e
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load ; d8 r1 E) p! O5 E# I4 e
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load 3 X3 w# w/ m% M. f+ _
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load ; F c1 v0 ^$ ~
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
0 G. ~/ u* r- \! o5 X) |4.3、保护功能：
3 F' p2 w9 p% M) C5 v9 v% t/ e8 z, U6 K: o3 U: w% ]) S2 W
以下涉及过流保护、短路保护的测试。* h' a2 C* k' e4 H2 N# M
5 k; W: Y# M/ b' N o3 V m
4.3.1 过流保护：
9 j* f3 ?8 ~# B2 S, M0 J4 m. G. h$ ]5 E& P7 o. S8 Q$ x
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A, ?7 P4 b& g. W; b
$ L% q) I+ R5 k g- ?' A5 P3 N5、其它重要波形测试! v, t, {; F+ Y' @1 A
$ M1 ] n* p* a3 z5 k$ YDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：# E2 x% p/ E! j6 ~# B
AC90/60Hz，100% Load
# T- g& c0 s9 k+ x+ W/ BAC115/60Hz，100% load
5 J: v9 I7 L6 t- @) N: FAC230/50Hz，100% load & x+ w$ _# t; W! i) N5 ]% r' u
AC264/50Hz，100% load
$ o: m% c7 I" r3 {1 }AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S 5 [( w# X: b7 [1 u; e% b' C
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 1 x; F* U+ S" M
6、EMI 评估测试+ d! [" ?6 i; i( M: [# X6 {
" b. b/ _% {9 k( j- x测试条件：0 A9 h4 L& m5 G
+ z' U" L$ k+ A
输入：230VAC 50Hz ；3 [5 c# V! {( B3 @" E1 ~; J
输出电流：1A ；; Y3 L$ J, i6 Z* N
负载类型：电阻；
4 G9 g2 c, F" o$ ]- j8 n# b限值标准参考：EN55013、EN55022B。+ ?& O1 a! p, k0 N1 M
1 N2 A, {& G( ~传导L 线测试PK+AV ; }# q3 S4 Q! l5 @4 v6 p* S& n& E
传导N 线测试PK+AV # m/ P8 l$ o1 `- a5 u
辐射测试PK+AV 5 M( b- z/ q( h6 v8 A* Q6 G' V+ O
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IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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