打造高效率低成本的12V1A电源适配器方案，这颗芯片至关重要

思睿达小妹妹

- e) ]; h, \8 @' r% a: V文章概述
% c: L, {" m/ }1 {- I; \( Q
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。

: F8 ^9 ]5 j% p! [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、样机介绍
0 @) Y% Z# Q7 ~8 b/ |2 O0 ?
8 E, H# l/ i, Z  o- e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。

CR5244_12V1A 工程样机示意图

( p, `$ T' K& u5 P7 U! @/ \CR5244 芯片
0 _0 v9 F+ `( T2 k& Z
! u! |' {6 N! R: OCR5244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。
4 \0 y# H% X' z) S, g! q% x
特性

! i! W0 F1 Y& m: r5 `7 A$ H# T● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
4 |: a8 q! e3 V● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
+ {6 \/ i! l3 W) ^3 I, m& m$ H● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
) k9 ~8 J+ s: }% L3 o) E● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
* C: j6 r" y, h6 |● 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”
$ Z3 e1 }7 q1 Z4 Y0 H: e● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
: q) _, \! h* X# i2 v" h9 M; ]● 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。
1 i8 S3 [  `' b4 f' V, B5 E# _
基本应用
5 ^6 R+ l7 {- d7 H/ x
● 电源适配器
1 T# M7 c$ C9 W
● 开放式电源
( n7 U7 y* L  a) a
: n4 Q4 q4 e; U● 数码相机和摄像机电源

! `1 s% ?4 c6 g2 _● 电脑和服务器辅助电源

● 机顶盒电源

● 掌上电脑电源

3 O5 U8 B) K; V% s- L8 I: ]4 M. h/ T1 ~引脚分布

# t9 x; M0 L: T+ J. B0 Z

1 B1 d# A! P5 l; l6 V引脚描述

$ U0 X8 d3 B9 H/ R/ [. H

" Q  S: p! e- @. C0 N) C8 e* _5 S典型应用

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。
; b; H8 ?4 a) M6 [3 Z. H
: J  z3 E4 F8 N; R- h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。
$ X- s: J6 E" n8 `
% h. |# c: G. a6 G2、样机特性

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。
  m! K5 H, m, E7 D2 ~
2.1、输入特性：

( D  ~( Z" K; H% C  e3 N5 M2.2、输出特性：

& c. R% d9 [! P" D7 w2.3、整机参数：

  w7 I: i. p1 V: a9 @7 q2.4、保护功能测试：

0 X4 X( U- o/ F$ F' ?7 x+ K* ^2.5、工作环境：

2.6、测试仪器

3、样机结构信息

/ v  m/ V* K+ V  [) C3 j1 e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。

3.1、电路原理图及PCB 版图：
4 E# C, [* Y! N+ _
（1）原理图：
% _* Q$ |  @, m' w% ?# Z7 ?1 c  t

（2）PCB 版图：

3.2、变压器绕制工艺：
- \; R; |1 o' }% F
( @3 Z5 Y% e) V6 r( T! H（1）电路示意图：

（2）规格参数：
; k" N/ p* J/ D! p
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
' G& I9 `3 q, C3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
# ]+ _; y8 W5 O. K# B1 ~4）次级: 三层绝缘线
9 k% ]  z& }1 G6 s  C4 O) O# T5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
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）)
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
) e- F$ N2 u  I4 q! `# D. H9）成品要求:浸凡立水
' ~, o& @% @; ]- x6 R
（3）变压器参数：

（4）变压器结构图：
; f" b- }2 Z& }: F: N4 P9 J

3.3、元器件清单：
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, y3 U( W- E( w! m4、性能测评
+ a3 R5 P$ A( ~) L# u( m' T3 p
; V; H1 Q5 i& O6 g8 k  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。

' P1 N& N6 ^7 g, k9 _! T0 N: o% E4.1、输入特性：
& {3 }" U) S0 s  M3 G. j
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。
; G6 m5 T* i: B* ]
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
8 c9 O1 F- D8 d. D2 C5 J

表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性

1 |; Z( ~2 f$ D7 M! t1 f表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
: y3 j7 |: i/ B- `( R% S- Q

9 p, E5 K) _2 A表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:

* o' r# T" z, \8 f) |3 ]9 D9 X4.2、输出特性：
7 z/ }9 a8 z, p+ L8 }
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
' W3 S5 Q" a5 q# r) ^+ q
4.1.2 线性调整率和负载调整率：
- S2 E1 K+ ^* r. u/ V& t
表4 线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出电压纹波：
6 S% J! g/ ~% s) I, z6 t: 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。

" `2 w) m( T$ v, K' d表5 电压纹波测试
. E) A# s3 S7 c! F9 W& r. U: v

2 X0 j. j. R: {# v! W纹波噪声波形图：
1 S& M! y+ V; E0 ]3 T4 O
6 ]! r7 ]; D+ y% y: Z2 J* a

Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load

1 p. Q# i6 p% r/ B% q, ]* B

Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load

Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load

Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load

4.3、保护功能：

- C; a' \+ L; n" N$ A% K% }以下涉及过流保护、短路保护的测试。

) `# v7 y7 L9 s; A1 M% b2 c4.3.1 过流保护：
; j( O  ]$ H& e

% Q; A' R3 w3 o6 K; M4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A

: f# ^! |* ^& J1 M5、其它重要波形测试

* W; z9 C" c* j. I( dDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

$ I3 I' t3 p- x* E/ F6 G5 K

AC230/50Hz，100% load

$ D. n/ p7 U  I2 X+ p) `" F; A" A

AC264/50Hz，100% load

AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S

AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS

6、EMI 评估测试

测试条件：
# A0 A' B% g3 l; z& M! N
+ |- c8 B+ p' V. T输入：230VAC 50Hz ；
输出电流：1A ；
. n* L! Y% }: ?% h2 Y. S负载类型：电阻；
限值标准参考：EN55013、EN55022B。

传导L 线测试PK+AV

传导N 线测试PK+AV

辐射测试PK+AV

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