本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 * e5 f/ k0 n, n" a/ I! H8 C3 o
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文章概述
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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。* I5 W) G2 _2 ^: [) @/ ~/ X& e
; {2 y( b; R2 T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。
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5 o [, H: e1 F, t6 y: i; x1、样机介绍2 x. x& g0 Q+ B5 G2 H4 ~! x$ v- x, b
$ y6 @8 x8 ~4 y: b0 t: V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。' h* u6 l2 G1 N6 {
; _/ Q9 W9 J9 } J% x4 f- |2 F* H
. h1 O& Z. |- M" K$ U# C% QCR5244_12V1A 工程样机示意图 " ~$ L& y: H$ K' O# v8 H5 _' N J
CR5244 芯片' M; o% y! r3 T9 {2 \) w8 l
3 @4 V4 B' E! a" _( q- p8 cCR5244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。
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1 \: B" `5 s" ]# ?+ M! R9 n特性2 Y q. A5 K0 K- S8 o# S6 N
+ A; c% K' ?9 y/ l1 \3 i● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
' x( ^# y x+ |& ]# P9 D● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
8 z1 x& _7 E9 f2 s9 I# D2 c; W● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；" f0 n3 V z/ @& z
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；% c b2 q$ k& ^
● 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”+ d9 Q" t$ G% A6 m: ]+ z. ~
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
" w2 _- s# T7 K: Z+ W0 f' D, v● 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。, P" b) @" _7 q" C
, U9 N, O; ]4 h; y$ ?基本应用
# s, R! n' l& w( @8 q5 C, h
o: T: ^, i4 ^' N● 电源适配器& S2 s u ^+ e$ n- I! H
9 G: K( n6 a& R, g. G. h& W
● 开放式电源
$ S' l9 U1 r, ]: u) ]' b) j; p8 h$ x, M7 K* v/ c
● 数码相机和摄像机电源" T) [/ x6 `; ?8 X, K; _* I
/ F" O% u6 o1 n: ]● 电脑和服务器辅助电源
3 D4 V* D+ y' z6 S. @1 o
/ ?; u, ?' {% s; r. f● 机顶盒电源; g0 _& @( h3 L6 q5 w. w: P- [
. d& h7 O, R) y( U) `; L. E& Z) S● 掌上电脑电源
. Q' ]0 [$ k0 N3 L( Y: F7 W, v) ]6 t. i: k
引脚分布1 s" [; R5 Z6 R' o( m- ^, S
6 }0 K: t1 g7 f% Q/ ?% r4 _: b/ `4 I. x
引脚描述
- [! c+ i: }, D* {: _3 |- [, l( S1 a( y
( y! { o3 M+ G* f& }7 V% P# l典型应用 ? T4 y: K$ w5 g9 H
5 [. B3 G; i ^* R* e# L$ ]: E, U' y7 {( W) H% `- I
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。
~: K- I, e6 m" K" q- S; \ _7 m4 r: k% V! q& c0 J
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。, i$ t. H! t/ n- J1 c% h2 Z, O
) i* b1 I6 T4 n" U- \4 M
2、样机特性
j$ _# X& X. w0 k
# ]+ ~# Z h) f. D3 r0 O2 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。9 _. D* D4 G) Q: n
: N6 ]7 K/ X% s1 X) A7 l0 T. s2.1、输入特性：: l1 O9 C, t+ i9 P$ O; k9 W o
" a+ ?+ C9 |9 S6 n
2.2、输出特性：/ ~# t$ G9 A6 z1 q" J! d
" \" |) h. ^2 A; [' _
2.3、整机参数：
3 K: _+ Q& ]9 v
* @. i* i) @: J6 C2 s2.4、保护功能测试：; \$ f5 b, K; i& A
) s' E; ~1 v3 O8 s! v/ Y( _9 k
2.5、工作环境：% O s: D5 m: |. F
- Z: g# R+ q, [1 j; c$ M2.6、测试仪器
8 \) S5 h2 @, a/ u5 @* n, }, x2 J7 H8 ~/ E: E/ m, m
3、样机结构信息% J# z( A' c9 d) Y
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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。
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$ U2 g& z( t. u/ e3.1、电路原理图及PCB 版图：3 \+ O5 B# D, M4 y" T5 ]5 S
& \! C! H0 \9 Y" u（1）原理图：
8 A6 ^* h2 x# m0 ?（2）PCB 版图：
: `8 t) j& |8 J; v3 C/ v0 r4 p W6 `5 Q1 y6 E8 s" \' }
5 h, D, d8 y& k. Y
0 l8 o ]2 O/ n! ?5 G8 w
& v% S2 F+ a" X3.2、变压器绕制工艺：6 z7 N8 ?: o. R, |4 @
- M# O9 @! U0 ]. Q, ]
（1）电路示意图：
- [) V1 f' H9 y8 S$ R8 n2 }, R
9 Q& M1 o7 }1 x( H. K( w0 K U; ?（2）规格参数：: N6 n( J g1 x+ j
$ \ l4 D' Q( }* T
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
: G# z3 v" r0 R8 r' b+ s0 s2）材质：TDK PC40 或同等材质；
1 g% G v" Z- C, y9 w3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线2 [8 R9 ^+ B+ C& W& x
4）次级: 三层绝缘线2 P+ J* j& o. p+ M& ]; Q
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
/ r2 [( H+ C' k) I" i* _6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
- J- v( X! t2 c1 ~8 o7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
1 x; d3 d; ?* U$ r8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
6 B% K, U8 d. \# k7 T9 X/ Y9）成品要求:浸凡立水1 l0 f1 I3 l" z2 T4 q
* a2 L* M' ?9 K$ a, z N/ N2 p（3）变压器参数：
; n/ X0 }6 o" _; c5 [0 W" f- p1 Q& x# Y' O
（4）变压器结构图：
$ k8 T8 W4 _1 K- F8 Y3 {0 [* ?
, O* }4 [' K- B" y A/ ]0 k
! L3 z" {: L4 V# g( [ h# [/ I8 R0 o3.3、元器件清单：: R- K: ^8 p( z- H& `' T: S
, L' {0 H( q' P2 z7 h
4、性能测评
( |- B2 @8 `) d( r# K
) n" f- I# Z% t1 M O4 ^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。2 t) X+ _$ f. w x! d0 j
7 d/ s4 ]) p* o o8 I$ o$ X- \5 E
4.1、输入特性：
( I, H; l4 G; l/ h/ q* J+ t# ~6 W/ S1 S
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。
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表1 、无负载待机功耗(无假负载):$ o+ M/ K/ n' U
" |5 h! ]0 o- S; F1 F
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
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表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:! C% x! L' I; G% v. a
! a; F; S" u* ^表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
+ K. p. P5 B+ F" Y0 J: `" O. R/ z% t( o# I$ v: O* W
4.2、输出特性：
8 c, K) B8 k. i2 p( r; F7 h5 o! K1 o: e, n" n, E' r- H) _
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
( q( v& e3 f3 H6 v1 S: f _$ j K0 B$ `
4.1.2 线性调整率和负载调整率：
0 B- O* T+ f! @# A9 e2 Z
8 ~$ r9 {3 X3 ?# `表4 线性调整率和负载调整率:0 {$ A+ m0 R3 k* ~# x0 u M
: w; S! m6 T S; r6 C; z# S
4.2.2、输出电压纹波：
* O7 ]% f& F6 V2 i5 q' w9 t1 ^ p, C: [# h0 k
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。( w' A/ [5 u& b
: _8 S2 H1 S5 D# t6 F! p L% W7 J' L
表5 电压纹波测试. g, o0 F9 U( @
- Q1 j7 `9 F. p( E
纹波噪声波形图：4 {0 f- N% e: u$ v/ l0 _; K
# _# j u. d8 D; R1 m: g
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load , k# U; w+ j3 B! q, h6 |2 P
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
/ Y! h6 V; T& p/ _, `/ KFig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 4 ]( r: }. Z2 `2 v3 A) P( J
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
/ Q% k% ?" `; T- r4.3、保护功能：
$ @" g6 e1 T7 X% \0 q" J
% U: ~ }! G; \) E' W以下涉及过流保护、短路保护的测试。
$ e/ z2 `9 n( e1 S
1 h" U, G, _7 {) {4.3.1 过流保护：( `; S! J8 [# J
2 W" h5 X# J1 ^4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A' M1 \! j' k- x, ], m7 F1 Q
2 R9 {$ Z; Y6 f
5、其它重要波形测试8 U- c3 d2 L* [/ H' \
& O% j/ H- s- y" a b. w0 T2 }
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：8 l' n7 ?4 n- E' i, R8 p0 ?
AC90/60Hz，100% Load
g8 @% u9 v; w& TAC115/60Hz，100% load
0 V' f) i) F9 \AC230/50Hz，100% load % ?- }3 e6 n% |, c7 d) ?4 M
AC264/50Hz，100% load ! y7 o) U: K) J; I* l: v9 [6 g" Q
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
0 L p) a6 [" h( I* JAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ! d' r" b2 I$ F G4 a. n) `
6、EMI 评估测试
! Z* H3 f: F' P: S I! P( U) m
6 x- e C, j# a+ ^测试条件：# l' q/ J& a" f* x1 F5 f
. z8 C' J2 ]# d! `2 n2 n5 y输入：230VAC 50Hz ；1 x) G. E$ P4 t ?) v, z2 R4 i
输出电流：1A ；
) ]1 r4 T# ~( }负载类型：电阻；* A$ m- _# L7 O4 z9 q5 \3 `
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
0 ?% X" U0 B* @( `# i! c9 P7 \% r2 p7 c8 v
传导L 线测试PK+AV ! s- }- K |0 R& U/ a g! [
传导N 线测试PK+AV * `: J( L" d1 D7 V# e1 p' B0 Y7 H
辐射测试PK+AV 9 M/ D' \3 m/ b
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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喧嚣卡
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