本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
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6 C# O3 g& c2 F: E文章概述- e; e" l" q# S3 T6 O& H1 K
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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。; J7 [3 l9 [1 e0 O
! c. X4 s( C, H2 z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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9 ~, T. E2 S6 J K6 M$ [/ ^# ^1、样机介绍, J+ C- q! L7 w
1 k; H/ H) X! i3 n
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。
4 W( l1 Z5 |# s" B; x/ b) F' o2 B. ]- M4 q/ X) s3 W
% j# r; w( [1 r, WCR5244_12V1A 工程样机示意图 + H( A3 k8 F; q
CR5244 芯片/ r: M% W* e1 ]- ]
' D3 B" |9 Z' q- wCR5244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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' D; o% _, m: M特性4 j3 `; M' E# ^& `0 t
- C5 _% }' F% {$ K4 C● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；1 w: |9 c) U5 P M7 w' \4 D
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
' F5 m- }% C" _ u5 p! h, P% v● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
+ x; D& |: k! c" s* G F" c. B& }/ J● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
% |4 w: a* z$ {* L4 ^8 P● 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”
# K+ }; Q; W# k! K! M8 {● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；9 ~. b3 P# t( N6 h
● 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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0 `+ T+ u/ ^2 h基本应用
3 F0 H6 ~- n2 P: E, w( b9 {+ O6 W+ b1 U' u f( n$ ]* p
● 电源适配器
' |8 G7 p) b7 r6 y) a8 I
: v8 Q7 S( `1 l- b● 开放式电源5 i8 y* a/ h: W. ~
2 s6 f( ]% q W2 q
● 数码相机和摄像机电源
0 u# {3 E1 c0 p6 q
" h3 \- M) r' Q" I5 ~; Z● 电脑和服务器辅助电源
% D1 Q- y$ g0 n; Z( R) Q, Q
/ P) o b5 h9 z/ ^! `$ u● 机顶盒电源
3 o& m& |$ I4 u5 k. w
, a% J9 X0 a. G9 X3 u% u5 {● 掌上电脑电源
+ Y# {3 k, {1 [6 P
) \, {1 Z$ D9 x7 g! q引脚分布4 A- |: C3 T+ R) i- i
1 G" q2 U# U$ W& f n+ X
8 D8 F/ H& s8 e引脚描述
, {0 N7 p; D0 W9 p! S. j
+ h2 X! V8 D- Q
+ T4 s# V+ d A8 c% E0 i4 M8 ]典型应用
( u- a0 v7 u9 k
) j+ F6 Z$ z8 i% o$ w0 d6 z% X
, H" c N( w2 \8 R1 W0 \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。
' ?- M" ]/ f& q2 F- { s
, B3 S( I4 T8 L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。 {) Y1 L- P% W
* S( h& K7 n5 b3 f' W9 o/ L" Q2、样机特性" A+ U) l: k* l2 h8 d/ V
( k5 ^+ w1 ~" f* H7 P& m7 A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。7 w! `, ^, j. h* x
; x. P' H+ a, s' P" h
2.1、输入特性：# o. I6 V6 j: m, F/ ]' R
M' S( t o7 G5 x9 J2.2、输出特性：
4 r$ z" j7 @( H6 e+ _, K9 q/ y+ z. k* c0 O7 ^; }" j
2.3、整机参数：; x( U/ {# s0 N/ G2 O: X# e( F
8 t+ j, B, T* w
2.4、保护功能测试：
. J- z; A% H8 h* d1 ?4 K
! x( A% l+ J& D2.5、工作环境：3 t9 |# o) `# y: X3 ~9 e0 Y5 c
1 e2 y1 L. U+ E
2.6、测试仪器
: P% a( o# n' q
! I, T4 @9 K+ H1 K/ B3、样机结构信息2 t8 P2 e- {2 E* A$ h
# r1 Y3 J2 a9 U
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。
8 p4 C' n0 z; g) J) k8 D" \
. ^, J- A( K: l3.1、电路原理图及PCB 版图：- f* Y$ o) v7 z: @
; ]# d) I1 f j2 `% ~* w（1）原理图：8 M0 q5 z- S" \; y
（2）PCB 版图：
* A0 R7 J" d1 v5 N& O$ m3 E3 t& F
4 \2 s6 }0 |0 |% { z/ w" h2 V' y$ J" g5 G: f
1 y3 I( Q" C/ q- Q5 G9 f. I
3 a- D1 D5 q4 w
3.2、变压器绕制工艺：; Z7 C: _. u/ U, Q; C
( _- B3 w9 E- v: ~9 a, W7 d- j4 W1 r
（1）电路示意图：
. K5 R! V9 l/ g6 t1 _: E6 A# S$ {2 c( p3 l: {9 J0 J
: y- h6 Y* Y$ O6 l& Q
（2）规格参数：
, e; K/ L: j& t4 S7 Z; @( `
' v, x7 p: Y1 g5 ^1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
) a7 [/ b% p9 @. t2）材质：TDK PC40 或同等材质；& \% S3 }, j1 h% ]
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
( c! ?3 u5 E: B d/ I$ _/ ~4）次级: 三层绝缘线! ?3 s( d0 \: L$ Q' r% O0 w
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质% B" Z) l, J5 L4 W8 }, q f
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
# q4 o8 p. E/ J6 `( V# c7）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 Y/ v/ Z5 G- }/ S4 z8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9 a3 l* W; P* V# F5 E9）成品要求:浸凡立水
9 t4 o' e' x0 p
: |7 V8 e8 L* m（3）变压器参数：4 m: v# w- w+ C* p' P8 ~
S$ D6 b! T) S& a; F( L# X（4）变压器结构图：$ p: i9 Z( m, Y& O3 Z( x
3 s: N! K4 B" L& H0 s1 o
+ G1 L, ]# ~5 Z3 R
3.3、元器件清单：* c, y( t& O, E
) [" j a; J6 }! }4 P6 t' @6 Z4、性能测评
6 ^; D j3 `$ K
, [: ~/ m; L" c V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。( M- L: d( {1 N+ I
- u! ?* u, r, }' q
4.1、输入特性：* W x- l o! M
3 X* H5 k& @3 a- s% }9 y- w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。: R6 K( K. z1 @# P1 K S
6 l, I- h% g. O表1 、无负载待机功耗(无假负载): s- h* c. D; [& y/ K
# |4 ~6 z2 E! F表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性2 J& k: s B, }) t' C: G4 d+ X' O
+ K7 _& Z$ @- @% |- d8 Z D表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:% r8 f. T: k( W+ j! Z! O: v
" m0 n1 ^" k: y2 m6 J8 H
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
( w6 x I& S9 p9 k4 }
# G% X6 u" u& Q& S! s9 ^6 V1 d4.2、输出特性：5 p( o M9 }' N4 ~
$ M& Q( |& H' {" p注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
' U; P- A. d6 {; e9 C, K
1 R' L# l9 N. X! l8 V4.1.2 线性调整率和负载调整率：
: @. Q" ^% i' o1 v1 }
3 s9 e& ]5 N/ e; ~4 A, A: G+ f表4 线性调整率和负载调整率:$ B5 @3 J& ~ ?8 B
2 A: u5 m2 t0 y! p$ @- {
4.2.2、输出电压纹波：9 }' `( v8 g) i3 \; K
" V4 i% _/ W. ~ m% a5 Y6 x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。
: } |! g; X9 Q9 [$ w: t$ H" g
# o! S8 r8 k; c2 l! e表5 电压纹波测试# o" X7 r5 D: n6 A- K
- y$ Z7 p7 e5 Z* z6 e
纹波噪声波形图：
# A. s- U7 J Y# ]; d8 b% }% W f5 w7 N7 S+ |
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
9 E# I) r1 I! \6 O; EFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
. B1 f# w$ g5 q: TFig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
1 f3 T# T7 l# v! N: U0 |Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
8 q* e ~0 L5 K6 C) N3 W9 b( }1 [4.3、保护功能：
: e6 ]0 o7 X2 x9 v+ a( u/ D! Y5 u
以下涉及过流保护、短路保护的测试。3 V' {" j6 }+ |& w a* [$ ]
- C2 M& N6 D. \+ K* v
4.3.1 过流保护：
. u8 r" H% k3 y$ ^- F; Y
* s- I* @' w1 t* a2 @! e. ]4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
% M. o; S3 B: L6 O
7 d- W% W% F, p* o1 W& t5、其它重要波形测试
! v& x) `6 f0 g! j% T4 z
$ m' f9 ?4 U: N3 [* B4 |+ iDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：# {9 y! {4 v7 X4 W$ N
AC90/60Hz，100% Load . r# O7 l/ e% x, Y3 ^+ h/ X
AC115/60Hz，100% load
: H6 n" B/ r: D- a7 GAC230/50Hz，100% load 0 W' \# Q: Q/ f' H5 h# P& C# n
AC264/50Hz，100% load / K( a ?" [7 l/ I' z
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S & E8 n" K+ L0 o* e( x
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ' W+ L, |* s. J
6、EMI 评估测试5 G8 _8 _: z* C
; y( P, e' V7 B5 {) [8 X w v测试条件：) f9 f ?6 |8 z$ \# M) j8 Q; ~
. w- E2 L" T4 S0 P; {9 P( }
输入：230VAC 50Hz ；) B: u& s: X; F8 p4 v
输出电流：1A ；) W8 N9 A: U% ~* ^: k) g1 y
负载类型：电阻；, F/ f; E- [1 s2 Z' |
限值标准参考：EN55013、EN55022B。
5 f( r& R3 d* S( p' ^7 y% T. ]7 A& L7 B r% W
传导L 线测试PK+AV 3 T3 I: Q7 T* _6 _6 L
传导N 线测试PK+AV
4 i& E, z8 o; D% A辐射测试PK+AV
" i4 [0 m5 U4 M4 Z1 U4 T- G5 {; m |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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