本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 # _+ H" f: r1 @' M, c% a
8 c( E$ N2 w/ p% e8 |( f: _0 @
文章概述
$ F" `% d! B+ {" `( a
: D( s" s# w# L' B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。
" r& j* r* q8 h* n+ r" t
$ O# d2 p8 K/ B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。
1 p' w6 m0 [, j' R9 P) `4 B1 x; ]
! W8 W" u0 Z- Q8 {! L1、样机介绍( P& D$ G n: M f+ u
- H0 H3 ^9 W* B6 S' B8 ]* 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。% {3 m4 P$ R f" P9 q ^
9 v& _; j J q+ L& Q
! f1 q& D. s9 S7 P: S
CR5244_12V1A 工程样机示意图 ! \2 m: v( L: J8 E4 J
CR5244 芯片3 T, Y) @1 z! l, M
6 k9 z0 D) E' x d
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。
) l! |; [% }" m8 u7 N
0 K" M) f! n3 v2 {4 X, `* v特性; u+ `3 u7 B1 o( l& D5 \; B
% X4 l; S9 E- W) v3 g0 \0 h2 E7 Z8 `
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；4 g: i0 d0 e& r8 R2 S8 d
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；* e2 ^5 ^- X) U" K* h
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
# n/ b' s& o" _1 |● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
! U' Y, R, e- @% |& b3 x● 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”8 A8 C8 P7 C$ x. O9 Y
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；2 b. T8 [7 h B, F! x2 a. D+ }
● 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。
& M4 U' o! K2 f' _& V/ |. a, w. ]: A: q e( W @/ X8 {' S" o
基本应用4 G0 \/ W U% S' `
" U* u: Q) }! P* q! R● 电源适配器$ z$ [( k" r* ^% a6 ^
M% r5 G8 X6 v4 [/ Q0 T+ T● 开放式电源
* q" N( w( e& b2 {0 r$ g' ~% i, _5 S1 D, L" x: ]: b
● 数码相机和摄像机电源
: V+ Q% o) s+ G) n; B+ u8 B+ p' q
, |# a* ]5 x7 f( N● 电脑和服务器辅助电源0 c( H" l/ P7 h# T* M
& E5 r& }% ~* g9 d8 S
● 机顶盒电源
& [: |9 ^& E3 H+ @( w9 y4 n1 w) |- @$ I; V4 o2 Y$ V+ T) F
● 掌上电脑电源
4 F8 x: N( Q0 V% R: i' b' r% r( T, Y& H2 N
引脚分布
8 c5 b; L/ H9 ?8 r6 N' v3 G" a0 ?# ~/ F$ B6 m5 @4 [
* U$ U. x' x2 h8 I% v
引脚描述9 O! W* l, X6 ]: u
, y# ]; m1 h' n( m
2 \! \* R. J: ?
典型应用' H+ d4 W3 B5 s5 y, `5 h5 Y
s: T, Y+ l6 Z- u. n
7 Z; B% |" j# M& W* E7 h
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。
" A' n% {1 n# p$ b0 S1 \$ X" t$ R& O/ v3 `( g( _+ B
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。
! [# `+ Y9 w l9 L6 m0 t- H+ f* Z$ l5 S2 M8 z. J, s1 t! Y) O
2、样机特性
* H1 s0 f+ J) p. N- V: `" W% d0 B
( W- G& Q0 M5 m% }3 s) W0 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。
% p+ C7 F0 ^5 i5 l( U% k% I" p" `3 j$ b) K, F2 L, H, R1 O
2.1、输入特性：
1 N6 d+ w1 n4 Q6 c8 \7 p6 }6 _+ z6 f5 Y2 L6 n/ W& f( ~
2.2、输出特性：; `! q2 J& b& i* v$ K& |
) M4 k* t6 W* W+ d, Z2.3、整机参数：% y; d$ q! a& t" ], ^# m6 n
& y) u0 i1 R3 Z. G: k y
2.4、保护功能测试： v9 s, p8 ?) `( A
6 ?6 L3 i1 J) G2 [5 g& B
2.5、工作环境：
$ [: ]9 p3 o8 O8 V" L
- D" E9 F6 i# Y9 q5 }2.6、测试仪器
+ q# U0 X4 J* v! j
! A) f. f# w; c% k2 \+ ~3、样机结构信息
+ o, X! u* S' ~% k1 V6 Z
& s: I v1 W8 b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。/ i* }+ v6 d; b
. a( [1 P- q' i
3.1、电路原理图及PCB 版图：4 w( J" q/ x9 g3 j; u
* D* J+ c+ l6 Q/ `; F$ j5 C+ r
（1）原理图：
4 M& R* |7 C7 j1 K9 y0 o2 g5 M+ w2 |（2）PCB 版图：" _. J' u, `, K. Z: H' c# \
$ G- h, p+ z6 ~- d7 J9 P: l$ f# |
# I! Y: d( J/ t3 i/ D
/ ]8 F5 f* n+ m4 n1 j3 I/ F; E& H% Y3 F
! B0 P6 r, V% o" t( c' X
3.2、变压器绕制工艺：) L8 j' m8 C* L# @" A& \) K) L' A- U
1 c- t$ j; u9 H+ x7 i0 A6 D（1）电路示意图：
8 y: n+ M2 k5 h) H# d8 K
; r' T( x+ F i8 o. U& A5 c
3 z% Q G e: o* N0 C（2）规格参数：
! Y a/ d. ~# I, A
$ C- Y9 y( u0 g) A, D2 u1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；; n# x5 p# i4 @0 e: l3 c
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
7 b3 `# E' h X/ Z. G) T/ e' e6 ^3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线8 [" A1 ^( N5 x3 L9 Q
4）次级: 三层绝缘线, g8 U+ ~3 }% n9 {" Z. J3 O
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
9 ~7 J% a W5 I% @* T1 _: E6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；2 z* n" l4 P* c: ]! D* N6 N
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）) R" W+ y2 j! d4 w2 @2 I9 Q
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
, P6 f% N% a5 p; ^9）成品要求:浸凡立水5 Z# Y8 u* d" \6 c% w8 t, s- v; B% V
# l' y7 d* a& O% ]
（3）变压器参数：
z4 e8 A, M U7 L. t2 Q) @1 x) E, b8 V7 s7 T" _
（4）变压器结构图：0 {7 k3 E, G$ j& B2 {+ ]% Z# u
9 X& n3 g! A8 P1 G% W* y% @" b+ x" f' m8 Q: Q' D- ~; V8 o
3.3、元器件清单：2 T4 s* L2 g! Z* I& K& B- W
3 g+ q- }; x- { J" x
4、性能测评
# d) Y) k/ ~) E8 Z# b* ^
' L! |7 t" ?, E1 x- H. c$ Z$ `: 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。' B/ m- ~- F- p& M8 j9 `
4 Z+ y5 w6 y: W
4.1、输入特性：7 j7 ^- H( `5 t' A; T) u" k
% ] H7 @& v# k% K& B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。
" w( N. T) l2 ` K$ }) P2 k
8 A1 r" U# \6 h/ R) _6 T0 t& L表1 、无负载待机功耗(无假负载):+ z! ~* c! V0 e0 x* i7 j; d
. b9 w3 t$ L% e" }. x
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
) N3 G& \4 D2 j4 c5 R8 L/ Y1 y' u( Q
0 t' A7 @" f6 D表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
" Z) B8 U @- _, I }5 }+ f+ r8 W. C1 v8 p# }9 D y6 v2 x
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
' J. n0 h! y" k; d% N& v; n5 M
. F# O; l2 R/ h- D3 @: J3 T4.2、输出特性：8 s+ ~' A! ~( P5 J' c/ M6 x6 J
4 |" M* ?8 a% t( z; Z注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
$ I8 C3 s- u/ a1 d7 W; e. q6 G6 q& U& o0 U# B% W1 F. O* u
4.1.2 线性调整率和负载调整率：# f6 w# f. j d1 ]
8 c! s% O' e4 @表4 线性调整率和负载调整率: q9 [9 T& }/ S L# G
C# p5 s- J& ]6 z' z) y4.2.2、输出电压纹波：5 N' `/ }" \" f- S. i" _
/ v l$ J u, l. P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。
# Q: D2 C( f! t! d6 U. N& ?
k0 V; M8 b) n% [1 |表5 电压纹波测试: E5 X0 m6 P; @6 W: J# I
' p! W$ n) B4 K3 \' S& O! v
纹波噪声波形图：
/ E3 u" q! t0 T- B$ N8 Y$ `. m3 o5 T' z$ U% o# B0 G2 k) Z2 X8 Y1 F
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
6 ?4 U! q' z QFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load - Q2 E9 |$ D/ C2 Z2 h! S- a3 {
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
" U' q) [* `- |% ] D$ t1 [5 {Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 7 m( s8 T' Y! l: D6 k, n0 I' ~
4.3、保护功能：
, v) K3 A. Z. ?. d: U) E! G/ O* X: M4 w8 m5 z
以下涉及过流保护、短路保护的测试。' O0 Y6 u9 L; j3 f
9 s) Z; c- u8 a T+ p9 h& C$ ?
4.3.1 过流保护：
7 ?. G4 Y" E* Z" w0 ] V( ]' m) p- |3 t( M* }
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
7 d5 u$ i; q# D( L! f7 ?$ `5 i: X3 g
+ d/ f$ y* l( `& [ g6 O. t6 D: u( N5、其它重要波形测试; i. [ N1 `+ z& K. c2 F6 i1 d
7 G- m% p) m+ s4 `
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
+ u# {# u& c' c9 ]1 CAC90/60Hz，100% Load
* o. c$ ~4 t; k1 MAC115/60Hz，100% load ; E2 D( G q! o E/ D* e
AC230/50Hz，100% load 6 o6 F! L' r/ l- `6 H
AC264/50Hz，100% load
$ o) y9 G- u/ Q) M- _AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S : J5 ~( m; @8 R% |; v
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS , `1 N7 d# s8 k M% f! k+ D; b
6、EMI 评估测试
) S1 B+ W7 z1 j2 T/ S9 e! [5 q& M S
测试条件：
( z6 s4 v9 c0 q$ _: T" i% _
+ O+ Q9 B7 e8 t" y5 r输入：230VAC 50Hz ；- o2 X: F: m6 N; H) @
输出电流：1A ；
+ b- U _0 G' a, {. X9 ^3 h负载类型：电阻；" j" {( {! v3 T9 C! U- C# ~8 R
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
9 Z" v. D: r) |- ]$ L
; j1 I3 I, t3 S, d4 U4 x传导L 线测试PK+AV ; E# P+ m0 `9 A+ ^3 k1 A
传导N 线测试PK+AV
: ?- L$ q. t7 j' y3 S$ R辐射测试PK+AV 1 \* k/ R0 t9 g7 z
|
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