本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 ) T' a" {. X2 ?7 Z7 w# ^$ M" X S' x
8 x/ g* X f+ v9 N8 \9 ]0 G0 d. U文章概述
/ i( J0 a0 y+ g U b" {) r- t; y3 d5 ]# J
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。
& V t, i. L- x+ |" V$ T/ t
4 L1 Z' V' W% [2 A+ C/ V/ d$ d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。" c) x1 b" p8 ?" m3 y$ F
' E G" A: R) z' V+ z/ w
1、样机介绍4 U+ k2 O, Y7 ~9 X, z* H3 ]
- y; K/ O7 D L7 T: Q1 R5 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。, `3 R) b0 a4 S3 Y
- R, w5 D/ z* s) I8 n. ?! R% Q: S) J8 r# e% [
CR5244_12V1A 工程样机示意图 2 z; x g- h8 d. x7 L0 N- }
CR5244 芯片
0 h/ T/ W/ B4 q0 W, j% R: ~
7 B4 o5 c5 g7 ACR5244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。" u+ m! w9 z1 f: R4 w- Z7 Y* Z& Y( f
. J# [, N5 ]" g& c
特性7 {2 m: G% @4 x" Q/ a! ]3 |2 r
+ b: R" v+ F, E' D● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；" _2 |" Z: E( h* r" ^& c
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；. ^/ R7 A( y; `7 R+ W' n
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；# s; K. N# @* J! z
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
' k, F9 B1 g7 _ m& C● 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”0 Z9 g9 N g9 L, K* S3 D) U/ |
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；" M2 s& P$ b. g
● 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。# ?( Q$ R x5 T; f* s
& ]. ^+ G; R' T' j6 F9 w. |0 p( J9 s( z5 X
基本应用
( O8 u* p% t7 o+ M' j
! I2 O4 i1 m! R- l* ~● 电源适配器/ g. C5 T0 g( l1 d" _/ ^6 t7 f; H
+ |4 w g4 y N# {: G, _
● 开放式电源
7 G4 D9 I/ |- r9 N; f# d; f: m$ m4 o0 g$ O
● 数码相机和摄像机电源
# V. {9 G# O. w+ d/ _
" ~5 n1 W+ n/ C. `& M● 电脑和服务器辅助电源8 f3 {- T$ T* N; ]5 z! J
% a- I0 ~; |! ]4 d' v& p
● 机顶盒电源
, `5 `; v; X7 S. p4 f* L a) ~0 F. L% B7 p
● 掌上电脑电源4 B- K% \: I% a3 L' m9 m
" G0 R- n0 l4 P* S. _3 n& V4 Q( d引脚分布7 D" z: u3 w4 h( I* P, H2 K% I
0 J; t3 w- A; [* a6 a) \" O
7 v, f# e7 A! F4 s1 j+ j引脚描述
o3 F2 e/ u9 S3 d% O6 v, G: w
8 P, G5 H& Y: n7 C o4 c1 c/ w' s% W$ X# L2 u& B+ W$ d
典型应用
0 E7 M) u B- `7 G% U( c
/ K" N. ?+ e% @* w" S) ?4 U* f( Q' [5 r! `
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。
2 a( m9 O5 ?( @5 k
& s5 Y- B H, f% g' { D& e3 I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。) c. E6 a7 j) F, i9 T) z
, k; g/ F# J6 [9 \1 Y$ y
2、样机特性2 z: T- k( ]& D1 [5 h8 \0 {5 e
9 S- l# t& h$ F W4 |) J( I6 Q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。
" y9 {6 d; Y3 G/ C7 S/ y( Q3 @0 } Y; o$ T* s2 ]) k
2.1、输入特性：+ p: h# ~5 O" t2 s2 f/ @' Q
* g: \; b5 t2 N, |
2.2、输出特性：" X- @/ [* T: S- N0 R
, q2 {& e3 _* A, ~4 }
2.3、整机参数：$ |; G* v/ Y* d2 j8 n. z' Q* G
9 s5 j7 X' F/ K, ?2.4、保护功能测试：; c# z" H: e# p! v
, O# h4 g. U: ^$ R2.5、工作环境：8 ^, O4 ~) E* l' }; e
) v1 N+ l Y6 U0 J$ L
2.6、测试仪器, \, A( e2 a5 b9 C9 e
' u/ J! m# x' D: a/ s
3、样机结构信息
_! Q( Z- ~7 z, c! x
; h) k( O" {- l- h4 `2 L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。
1 j8 H2 H0 h$ T) ]& a4 G# l5 s2 d1 Q; M, o
3.1、电路原理图及PCB 版图：& y. P G. t0 c' j. i
1 u0 m7 Z; C' B' \1 c: c# P
（1）原理图：( H7 O! [( }2 Y5 W& z
（2）PCB 版图：( ^% h( S. q- b0 L9 @
& \5 J9 E4 `% e4 h7 W6 f! O! x- z
& Z7 A$ x& T% ~- q9 R5 _# E7 V# B
* j& r) n* ]+ N2 |' F, ?/ m( U% e0 {0 d0 y# L
3.2、变压器绕制工艺：
7 U: x P; I+ x1 v6 A( l) v3 L3 `0 G+ o1 x( n& b0 s7 K( o
（1）电路示意图：; r0 `, g. d; R7 o$ Y1 M! o- Y
0 K/ |3 j0 b; e; ]& U$ [! I! d/ K# i+ z/ o8 u g3 `; O: F; I
（2）规格参数：+ U9 p+ k" V5 S7 |
3 N' V$ h( D* S2 m, x, S4 m
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
8 C6 t9 I8 l( w. |2）材质：TDK PC40 或同等材质；" k5 t' [# o* J h! ]* q) P7 K. }! j1 r. P
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线- w( D+ [/ M5 S9 {( Q% K. m
4）次级: 三层绝缘线
& [8 l' r" l! m$ n! I) C" j% r5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
4 R! }7 T2 F q6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；1 \9 _; m2 U3 x6 G7 X% N/ n: t1 m
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）)
% C- W3 l1 n/ p4 w8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min" n5 q7 g7 y! d
9）成品要求:浸凡立水/ W( H. S% Y% z8 v7 N; L! g
! ]" V! `$ z% D3 B0 g0 A7 z& l（3）变压器参数：
# c H8 P, b# d' i" ^+ W$ @. _0 X3 k! z2 S9 X- A
（4）变压器结构图：! n/ I& V1 |# D
: k) c u9 q7 m+ I; i
9 r I0 d: j. x6 K" K7 j
3.3、元器件清单：
1 V! n4 X9 f" X, U4 F% y5 n7 n. J. ]7 T1 Y0 }" |5 x
4、性能测评
$ B4 D; U% T1 V& V' W' x
3 u4 ?' \, P$ Y* `* E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。( D" }* ^( S k% D
4 A& L$ Q! h# N. Q3 d4.1、输入特性：
9 \) ~3 R5 ~* G9 w' v$ a# i$ o5 ?4 B" ? \% L" u% r' T" r# ^
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。0 n) ~1 g: t5 x
5 \7 U/ j& }# a* V
表1 、无负载待机功耗(无假负载):; W$ q# E: O3 [1 B2 d H- x
; Y( X o+ r+ w8 B7 f表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性2 s$ d# W5 l3 P" ]! _9 c& A: i
" Z" n% m# q0 x
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:+ P6 P# q9 P% B; v/ t( c8 v8 V
# R: ]7 s6 |1 k2 {( T2 l表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:% i" B3 q, m6 E) q
* _& Y% t% k# I9 u8 |- t
4.2、输出特性：
# G1 C$ L$ ? o \; _) @/ X4 N. }! r. F
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；' d: v0 Q' Y R2 t
" E# [* L2 V& B( D: }9 [2 v x2 C/ K
4.1.2 线性调整率和负载调整率：3 d; Y6 L2 u' M2 q |/ j2 e% g
5 `6 P) w$ c2 x ~* n* a# @( e* h表4 线性调整率和负载调整率:' c( D; U8 y, R* O
4 t" v1 _; K0 H9 z- x. `$ v9 Y4.2.2、输出电压纹波：
& Y+ {$ I6 N2 S* M
8 ?3 b/ ]6 T: \: f: e+ 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。1 M9 a- Y# `8 Z- g: U. Q7 W
- }( S1 q5 j5 {; H; F: H
表5 电压纹波测试! p, \2 y) c8 @- V
) C# @: c/ I0 L- l, ?
纹波噪声波形图：
3 d: P+ R; Z$ p/ n. n/ q/ v& b U! v- t4 J* h
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load , d+ G5 R& i: d3 X5 z! k# ^
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
9 l8 A2 w' k" Q7 W% W$ n# X; uFig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
3 }: P- d% j9 p! }; B FFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load : @1 `: Q: h- D! S; l# j1 e
4.3、保护功能：
9 I. Q; |# ~/ W4 ]. M' K; {) w5 x5 h2 D; C: ^( e& l
以下涉及过流保护、短路保护的测试。3 S( {, g% |. V3 }: l; R$ b
; n/ p: v! V! D. S: x$ v4.3.1 过流保护：
Q7 r' {. o- z3 y( ]+ N( Q
" `; F/ p- }8 u- S# F+ e3 x$ K4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A n' G( j8 z+ z6 J' W+ L2 r2 m
5 U6 g$ X) y' E5、其它重要波形测试; g% V$ i A# J+ E! g! h
- P! V5 H; V; F: ?DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：$ E+ H9 i) O0 ]
AC90/60Hz，100% Load
. z$ H6 P8 s; n: s1 p& AAC115/60Hz，100% load 8 D* Q/ ]* m# X. q: U a2 w4 G7 |
AC230/50Hz，100% load 1 y2 ?5 [* a% ^3 P' F& U; g b
AC264/50Hz，100% load , ?4 k8 b" \/ J. z* w
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
8 Q- L! O% B9 LAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ! C( w& v2 {) M; h0 v `/ d
6、EMI 评估测试
5 C( s0 y3 e( u" T2 o7 d3 g* D: ~( @3 ~* z8 N: Y4 h
测试条件：% e" i8 B8 L. X3 ~4 K/ O, x
" ?# f. d% L' ?2 D
输入：230VAC 50Hz ；
. c" \9 F4 I+ X" Z5 R输出电流：1A ；9 d# n8 m: T B
负载类型：电阻；' E- w! y H! t; i" v7 X
限值标准参考：EN55013、EN55022B。* X3 n1 @% L1 ?" s/ f9 i
& P C C( F# w1 I5 k! u5 Q传导L 线测试PK+AV . q/ v7 L- l: ~% E( C9 @/ Q) e$ z
传导N 线测试PK+AV
2 b* g6 L6 o5 x0 M- s* h辐射测试PK+AV ; `, W9 I- d- 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