本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
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文章概述
: ]! D& H9 n" E' N; F/ A2 y% _ t7 n5 P5 g6 } r6 H( 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。. \8 {$ Q( n& T" N3 k, m% K5 g
- x5 v9 o' ?( Y/ U7 ~% E9 x. U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。
: N9 J+ O/ e3 P |( O1 l, K ? j& U6 Q. o1 h0 H. T( Y' h
1、样机介绍
, U0 L- U$ i! p- G/ D, E
* ^ z/ W o3 y, s+ V1 B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。, o: T8 p) b' J+ \4 E$ [
, o& B4 p5 T) l
6 t4 t; P. N4 `9 s/ n3 NCR5244_12V1A 工程样机示意图 & D7 ~7 G4 ^6 N- N2 A8 q3 W- e, U
CR5244 芯片" }. a2 Z- d( s/ f' b }% S$ }# B
1 y, M; R$ O0 H
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。" [% w& D" b8 y+ j! N
Q% h9 L. u, e/ o' m9 y* D( M
特性" S% y0 W9 l; N
6 j; s. R, |2 C4 T# z" M' V( E● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；, q; f& f& Q. X. q# B( x. Y
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；. n5 y2 n1 Y8 l7 I
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；# L, N5 ~( d. ? M! ?
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；. ~, l5 S% X0 M
● 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”
. Z# `' `8 i' U; Q& a* U& b● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；! \- r# f& t) m% ]# L4 n9 H. f
● 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。. r6 Q" z; R6 V9 V
. e! v- z1 m+ r, o0 Q$ X9 `# E
基本应用
9 H# P! |( K: X4 r& Q- E; S3 Y: ? i* Z e( h
● 电源适配器; B# x8 L+ Q: w/ L
6 g% m, h* R$ K9 R: N2 U● 开放式电源
* L S" s- Q! S- l& e; B2 J6 k$ k+ F
● 数码相机和摄像机电源. P. I' N+ ]; n) u
! }# r7 Q- e8 k h2 {0 e+ u● 电脑和服务器辅助电源
* m6 `$ d9 N0 F6 j3 z
. w7 j( t% M, l9 H# K● 机顶盒电源& J" z! K7 E! O8 I. _3 Z/ y
0 J; X3 ~/ U* |; A. i
● 掌上电脑电源+ L6 I- |1 S0 i( e; e) I( w* U
3 Y: M* H# S, Q3 \- h% [- N, K引脚分布
+ Y) } z, `8 M: q j" F
) T' b" i8 _' X! s$ X8 O) Z. u+ l6 S$ a, f U1 w
引脚描述
6 S; ]' X& N5 b v: p, b3 [; N$ P( K8 R/ @
" r9 W' W( D3 J4 b
典型应用
1 j7 x5 q* V3 R
. C' r) G$ g b1 V* ]. s
& S" M4 F( X1 W' K" x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。
! W/ X" Q; }. v( b8 T' P$ x/ [6 s+ C5 u7 f1 Z7 _' t$ Z
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。
" ~9 t5 e/ [9 K9 t) d/ i8 M- n& ]
3 P# q/ z) H& v5 l# O7 Y0 O2、样机特性
; d* _: n9 q q+ G1 y- q" \& p/ V3 k2 C% s
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。
0 y! g* Q. S3 N8 ]3 p, G- f: M0 d& _1 k3 E% g; h
2.1、输入特性：
" ]8 D2 E& `1 h3 r: Q5 E5 M$ g9 c9 L+ k5 Z' m7 Y
2.2、输出特性：
9 O( c9 n! ~' w/ _: b7 y+ y6 u7 w, _
2.3、整机参数：, X; J5 Y; ~* h/ H' X0 D; |. U
4 ?. [/ I9 F. }5 T2.4、保护功能测试：4 e. [0 O f" M1 `4 P
3 c) G) c% G% |/ `
2.5、工作环境：
: l3 d3 `) E$ S
$ l$ i/ _# \6 J& Z: N2.6、测试仪器
; f5 F+ R: c- _
0 S7 y$ n) Y; Y3、样机结构信息+ p6 d8 A# q' G. e/ S0 ?2 e# i
$ Y* S7 k5 r, z$ ^
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。' X; ]/ ] ]3 [1 \. |
: s: w; f! P$ Z. h* i V9 o3.1、电路原理图及PCB 版图：
$ @5 c* B5 H5 v. V/ b0 s& M* L' r. u
（1）原理图：$ K6 Q ]9 z( v! ]; O
（2）PCB 版图：
R: T$ M# k0 E2 k5 g3 u( S( w& j% O3 G. v& o0 v _
/ ^/ v1 R9 h9 A7 _# |+ C/ y
+ d- o+ C3 Z4 m- _( l
* `# |, J& L/ |: w8 C* L& G3.2、变压器绕制工艺：
" a" W1 z9 \2 a' G1 c4 K
* @6 B( v% m( B- m- q（1）电路示意图：
/ x5 {! O. b+ w3 G' `
7 m$ v) G9 K; n! m: b( u
- a# I+ U3 E) c（2）规格参数：- S. p# b1 M/ i0 t
3 U3 t8 N! n7 g0 C: l" g7 n+ {
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
# u2 _" a& q% r1 c7 M W' ^" L7 [0 Q! Y2）材质：TDK PC40 或同等材质；
" d0 L5 _4 l0 R* g8 O7 o/ Z4 M3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线2 P) m+ c; A$ e! s
4）次级: 三层绝缘线" e& \0 U( C; C/ g- j
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
# }- V4 v4 Q9 ~. B! C, b6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
* g/ W" G9 C+ s3 g$ C+ f+ d6 Q1 k9 x7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
2 Y: Q# Z1 s# p, s- p+ k8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
2 v9 T' p1 j% ^9）成品要求:浸凡立水
4 L/ N; E* c. n/ W, r" O' r
' F6 {( m/ Z' P7 B# E8 y（3）变压器参数：. r% [/ y* ?- K4 h9 A) Y7 ?
- T/ |3 t- Y! `$ V8 ^
（4）变压器结构图：4 i2 E' e( V, E
4 |/ C8 w/ }' N! e* B" v( ^# i3 f
8 f% l H7 Z o" q3 k3.3、元器件清单：
8 j) _. n- n! L2 P; H; y! X, F2 E# u: q; x7 x; u0 r. g# m
4、性能测评, L" D4 d/ d/ v/ D# N+ o z1 n
$ \. J, ^( K& F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。
( i- w8 I* _' H- Q5 q( c
+ {* Y H5 f% p4.1、输入特性：
9 S, u9 k$ P/ G
- h" v8 o9 r$ F: q5 }! `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。' Y4 z2 H1 s# c" s9 ^
! B. Z q# x9 T# Y$ U$ o( G
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
1 J5 ^/ e& V: T; B* ~4 P8 j: n+ |5 a% W' H( e6 ]6 t
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性4 p4 Y& ]2 ~ P+ g. |
# ^: Z5 x# l. B l6 `
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:8 } v$ B- W% _8 O
: g$ f4 e$ R& n+ a* A
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:" P0 x/ K) o* ^! _' T/ j
6 F! k6 w. o1 F& h# C
4.2、输出特性：9 Z) I3 b: ?8 k+ Y, l1 M0 |8 B
& J5 d* D: i" c0 @注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
- s' \ X7 Y, Z! h- ^7 Y
# _0 B1 d- ]0 J F |2 w4.1.2 线性调整率和负载调整率：
3 i7 u! M0 K- N' r: _' k/ W/ W0 b3 s* }, ~. B4 E6 }" Y
表4 线性调整率和负载调整率:( _7 h$ d+ C5 ?; X
6 }8 B$ E x% M! N/ A( d3 p/ _4.2.2、输出电压纹波：
. f. Z1 l4 I& a; |' W3 m' B4 i" R# `# g! [% ^( |4 p, t
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。
% ^. U* |) F5 ^, Z/ h$ Z" [4 ~7 `; _% S4 k o/ b$ v! R1 o
表5 电压纹波测试
D$ Q; S0 E2 z+ \8 J$ x
& }3 X3 V- o# W纹波噪声波形图：
1 W, r$ U x* l. q7 q. m V( {) n- v* T& ?4 s
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
& e0 Z2 X: ~( F5 F% g+ j" C- ?Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
$ O( n0 u% {4 z; R8 U9 GFig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
, h4 D" x0 y! T6 n! [; fFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 7 q3 y% y. l( y' [0 {. s
4.3、保护功能：
, h3 R5 |) H8 }2 w& O" }) y) a- n( @ C( k) E- d _6 E
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
1 u7 o' k& F3 D' c" e: ~3 A/ a9 O+ `8 j# [. h
4.3.1 过流保护：& y5 b( |8 T1 ]. T
, Z& {/ k2 d9 @$ v0 l; X, C" }) f4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
' }' C* t0 C& P8 Z+ | [
* V, p& w' ^. I3 A( N5、其它重要波形测试
! U) s! P6 L8 I _8 I' q/ j
6 ]+ P# x* C+ T/ ?" q4 pDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：3 u& K; o1 n9 |& c6 E+ T3 m% g
AC90/60Hz，100% Load ! K1 E) t7 U* |3 ]
AC115/60Hz，100% load 3 M2 h# e6 O* g. M4 z& Z6 C) w
AC230/50Hz，100% load # i3 s9 L: P# K! }% Q- J* Y
AC264/50Hz，100% load , y4 o* q) U) B4 s3 Y
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S , S- O9 z; c$ T: @
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS - C" H( n, `7 s: R2 ?
6、EMI 评估测试
3 _: U2 ? N c d3 b' N1 d% A, K( `+ [# `
测试条件：2 x# t! l1 A$ m. t/ E
" Q) A. R0 }2 j+ u& n
输入：230VAC 50Hz ；, i, h; L( r4 K, s
输出电流：1A ；2 u( |5 r" t* Q' ~# w
负载类型：电阻；5 m$ r3 V" f7 }; C
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
8 E) o M3 J5 d. w( X+ T7 T; O( {( y# p; g- m) s
传导L 线测试PK+AV
5 e( w1 x# F- X+ u% K: _* g6 Y传导N 线测试PK+AV # S s% [2 o9 t( g
辐射测试PK+AV
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IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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