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

. Q/ Z( ], X1 m5 P; \3 i# @* Y文章概述
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& {# g' y( k) i; c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。
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% \$ B  \  [$ l# d: C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。

* s& R( a; d1 Q. W$ J( z. d1、样机介绍
% x7 u3 p! u# J% L. d: q" Q" \
  d4 R: E: r& C: 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。
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CR5244_12V1A 工程样机示意图

. d$ {. @1 |2 y8 M/ ]1 z' H$ K3 BCR5244 芯片

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。

特性
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● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
4 e7 E0 l5 Q! j$ S* J- A- x. ~● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
! r& m9 B  S3 E# e  C8 C" n● 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”
+ }2 _- G! @  c+ c; t# @; s● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
● 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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9 c7 X: [" d( A基本应用

4 E  L7 P) X+ r● 电源适配器

* k$ Z  i. t' q) {● 开放式电源

+ V, U* w$ t( D: p/ T' ?8 x! ]% B● 数码相机和摄像机电源

● 电脑和服务器辅助电源
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● 机顶盒电源
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● 掌上电脑电源

- J+ |' X- f" F# O! ^+ B引脚分布
# Y% h' l( P1 y. P+ b! e; ^0 @

0 Y0 p8 m, N4 a: n7 r* B" r引脚描述

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典型应用
1 W! m) f" l2 r9 ?; o

/ m. K( W3 y  }) s9 C- w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。

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。
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2、样机特性
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3 E$ A% Z" L+ K$ e$ A6 o6 ^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。
* `. a4 q5 B! B0 O5 k6 l0 p% ^. \% J, c
2 ?" n7 \5 h: c  w2.1、输入特性：
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2.2、输出特性：
8 z+ Y$ ~( a; S8 q% i! A( a

2.3、整机参数：
1 ~" N; s, R) w6 Y+ ?+ j. @

8 |! v9 Q/ t; R( ~* b$ m0 W" z2.4、保护功能测试：
5 s* a- ^7 [$ T4 A+ @

2.5、工作环境：
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2.6、测试仪器
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3、样机结构信息

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。
  g7 l; M8 f2 x4 ]# L' C, G. P& U
3 s, x, ]4 {( F- N3.1、电路原理图及PCB 版图：

（1）原理图：

（2）PCB 版图：
- J4 h  h4 Z6 F
# `- K* i5 H( K$ |9 T- x

' A" W  s' N  ~2 M9 Q! J, I

3.2、变压器绕制工艺：
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（1）电路示意图：
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（2）规格参数：
# T% u2 Q2 l1 j* w) f# R
, K) y# I" F6 |4 S: L1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
4）次级: 三层绝缘线
: J' B- o. @' t) m( h7 t5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
% K: j8 o6 w2 E6）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
  C) O: r- o6 Y7 _9）成品要求:浸凡立水
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（3）变压器参数：

/ @$ m8 ]% j! }- |% _（4）变压器结构图：
/ N6 M1 t( W+ a# C! F) Q

3.3、元器件清单：
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# \. J9 K3 I, S4、性能测评
3 [% V# ]/ j0 e7 ~: |
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。
& d2 G3 X2 t" y, X3 J$ p9 |
4.1、输入特性：

+ Z* _3 S, D. V/ M0 R& 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。

表1 、无负载待机功耗(无假负载):

表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
" F" x8 B0 N: m" \" v. Q; m

2 k$ r  E% m+ p! s; c1 A表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:

表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:

6 `9 V! g: {8 d# X% K5 |0 I4.2、输出特性：

注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
3 V$ |! d0 ~. l! [% q
4.1.2 线性调整率和负载调整率：

0 T; j" t  }1 q表4 线性调整率和负载调整率:
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1 H3 u% \8 |( Y# `; ^4 P$ x' g( D5 @4.2.2、输出电压纹波：
7 S, V; d" [% j8 ?5 i% C  A
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。
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表5 电压纹波测试
0 ?, B" `# J; _- m

! j' k1 Y# v6 E5 t9 k9 v纹波噪声波形图：
* o% _1 d% F) n
! o  O3 G, U; {  y- j' b% r

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

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

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

) t+ O9 q. y0 M; A4 r5 e; s+ ^

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

. J5 L9 X" P$ F" j4.3、保护功能：

# Y: H) }, u& x  ?/ I; e以下涉及过流保护、短路保护的测试。
1 d6 ^7 t- W& x8 ~4 X% n4 J0 c. N5 u* Y5 V
4.3.1 过流保护：
+ o8 y6 I4 Y% k" w* u2 _

1 K! `. }( H1 d& g! F/ ^4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A

: ]5 q7 v8 @8 e% ]5、其它重要波形测试

# b& p- A/ K+ r+ N+ ODRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
; c; S  A- F6 F

AC90/60Hz，100% Load

9 y. r9 A6 E& Z; X8 x; x+ }5 N

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% load

3 q0 E3 _' p6 k4 e4 m

AC264/50Hz，100% load

AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S

/ b5 O; b; q. t( d

AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS

6、EMI 评估测试
+ u3 \) I% L3 ]+ n# ^  s% h/ R
; \4 b2 E* G/ G; ~2 E4 S! p测试条件：

1 X7 R% o; F+ u输入：230VAC 50Hz ；
" v  F0 Y. a" L7 g) {- B1 {输出电流：1A ；
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

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辐射测试PK+AV