本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 4 E- v0 [) E+ _
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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。
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: w* Q/ ]( W, h6 E1 E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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1、样机介绍
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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。 F6 E# W0 ~/ N. F/ D7 @5 K
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1 _) i2 L& l) o; h1 N7 RCR5244_12V1A 工程样机示意图 % Y. U& G$ m6 ?* u6 |" ?- n# ?
CR5244 芯片
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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。% T( H9 z) a5 I& X
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特性- q/ l+ K: W8 e0 H `) d! I/ a
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● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；* j, E4 W% |. Y! F f: h
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；( ?& {' H& Y; E8 u& R$ i+ }- ? V
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
# Z( e$ A6 `: O+ B$ g3 G! g● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；. q7 ^0 Z1 S4 Q7 x- ^5 L1 z
● 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”# g8 Q5 e* X& N' S/ T
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； V L1 p$ R9 g' v5 X2 k
● 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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8 N! [4 t" v/ m基本应用
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● 电源适配器
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● 开放式电源
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/ m, ]/ d; J: R5 y. p● 数码相机和摄像机电源' Q5 U: n9 i$ O2 Y* L
% {* h. Z/ w3 s! X
● 电脑和服务器辅助电源8 s6 V* W: V( h- H" T& g1 K3 v
. S5 A1 a. z4 m6 c9 G b
● 机顶盒电源
4 \. W$ I5 r) r! q% Y/ i% q+ ~6 i* G* O K. d
● 掌上电脑电源
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! U1 G/ u, o1 v2 t: D" ~引脚分布1 V U; S8 v1 d9 Z& F9 u8 J" h
8 F- X* {+ w9 C
j5 N/ I4 u! G% {' |引脚描述
& L$ p" h8 l0 e0 [% f5 P, h1 Y3 P1 H% K% W7 o
9 d( H. A/ V$ b$ k* | c5 N, a3 B9 p典型应用
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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。
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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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7 K g- R% E4 t" _1 @0 x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。% t) q+ Y/ b; a3 J/ S2 ?
( y1 H% l% g3 l) U5 T. R! d2.1、输入特性：/ C& N6 N( O+ o% d L5 \
; ~% A: j4 X" Z, @5 M2.2、输出特性：. W8 \- s( U. L# ^) H4 y5 h: n9 N9 N
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2.3、整机参数：* D* C6 A. s9 c
& E3 V. x" l' O! [5 C8 v' |2 x2.4、保护功能测试：* a; J# ^$ v, Y6 E9 L3 q) c9 ?2 a
0 O8 X5 V% R1 ^/ J: e$ E- d2.5、工作环境：
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2.6、测试仪器% |1 a% p% V( y) B8 i0 ]
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3、样机结构信息
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1 Y5 X) ]5 f3 F% |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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4 d: W7 o1 A3 {( A6 E. p3.1、电路原理图及PCB 版图：! X; E& K! E) d8 l7 Q
% l+ e, ^# j5 l6 p/ y（1）原理图：7 c& @7 [" M# H& z0 V
（2）PCB 版图：
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* M+ S4 I! W c
3.2、变压器绕制工艺：9 d Z3 _: i1 n0 L V2 K0 K
3 q/ X6 D+ u9 J( e7 `5 ~' L（1）电路示意图：7 @2 k. S5 A' `) Y
. h( c' p5 B) c l: s+ K% m0 |* {( I3 q# v. p
（2）规格参数：; m& A1 b% X2 e5 A8 l
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1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
, ^9 X+ N w. V% a6 Z4 [6 f2）材质：TDK PC40 或同等材质； H. ^7 g6 W3 s3 l; q
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
. W2 x" |/ _ Q% c4）次级: 三层绝缘线, L8 J' z' R. F$ B3 r1 a7 N3 v
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
0 N$ r/ y h1 w: K% S: g6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
2 K& J3 O' W0 `0 `1 z" J* ^+ G7）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 i$ X! N0 a1 |+ j8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min9 P' O7 c' M0 h2 ^' H1 Q) j/ h& S
9）成品要求:浸凡立水8 e. }( b8 q: s8 w
' X9 q z: r% z5 M（3）变压器参数：$ ~7 u: b7 Z* N% d% v
' d1 Z# ~7 R- N- l+ }
（4）变压器结构图：! p$ d! I- `& n# z6 w9 @) _
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3.3、元器件清单：
+ w- W8 z! S o2 r4 |' ^5 |. _; K7 m3 @; @/ J$ e. z
4、性能测评
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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。
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4 U$ D) U4 d* y" |* z6 ?/ X1 b5 U4.1、输入特性：
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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。6 Z. O2 J; w' ~8 t$ ?% h& {1 E( n
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表1 、无负载待机功耗(无假负载):
, }) @% j2 h5 h# U+ H% \
' |( P% M% \5 p& i: P表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性* i4 g q8 [% z7 |0 L/ o$ j+ ?% w
. I5 d- d( H e* T
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:+ ^4 F W, n3 `/ Q5 k$ m
' |# T6 q# K: p. n# M6 T: j2 j表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:5 U" X( h% f) U& o( N
- ]' ^5 P' }& m9 V9 N3 v7 d1 B
4.2、输出特性：/ c% n( u9 W, I V
* z1 }, {( P: [7 t6 ?
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
f% w: U1 `6 W I% a/ @% L- O( j# L9 @# K% m, B* z$ ^
4.1.2 线性调整率和负载调整率：/ k! j' ]' V* ]7 W& b
- m7 f/ A0 H0 c; \表4 线性调整率和负载调整率:
3 O2 ?9 z. {7 c; D9 Q: U w* I8 _ L# V. M" |" D
4.2.2、输出电压纹波：
; ] Z" H+ I' {) X Z3 ]6 k1 m% @7 s f6 B' E* O
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。/ ]' E& z4 L8 b! {" \" I
. k: D6 T* X5 V表5 电压纹波测试
( }$ C8 t. S1 C" W6 i4 k1 ?: l5 d# `6 q% a _
纹波噪声波形图：
5 @, q( @7 ~/ j V, U0 r1 F2 N# x% J
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load % p# T6 n: A8 f/ L7 ?* ^4 H
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load O' {$ L) n. `: b5 N/ e" \
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load - C9 C- n& T- e) _2 U
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 6 n. o4 ]' k: X$ w: R
4.3、保护功能：7 I. J( x- R" K( U& t
" h* T- M6 n9 R% [( C以下涉及过流保护、短路保护的测试。
# q6 |' P, H% h9 R0 j) x! b
2 n/ P% B \+ b; w8 I. [( O6 H4.3.1 过流保护：, _' c. W+ {5 ?, X
* V: i7 b3 I' J& s) V9 [1 ?/ R. ~( c0 S
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
3 d! |$ J0 j1 L8 C! L: t5 Z
* G/ N# ?1 |# e! c" w F4 n `7 M5、其它重要波形测试/ U* d% u! n% H- |- U, n: J
3 Z4 ]' I. B/ ], x6 G/ R0 JDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
3 x& h2 L- n+ B4 J' e8 x F8 gAC90/60Hz，100% Load
( y0 J8 N; E* O, FAC115/60Hz，100% load
( @8 K$ Q( G3 KAC230/50Hz，100% load : |% q! L7 f! @4 P8 p4 W4 K
AC264/50Hz，100% load
1 U+ y, c! N; A- V% R+ N& xAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S % U T% f. g- ], Z& E
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS . `0 m8 ?/ N- X6 H
6、EMI 评估测试) N$ S/ \, U3 `$ ~
7 K, E1 u3 p2 S- h测试条件：
, f8 d& |7 \% ]' ?7 l) w+ x9 O3 R3 m4 }" h
输入：230VAC 50Hz ；
) s# {: U: P6 d输出电流：1A ；
% k# r: G4 m7 @ x- p) ]负载类型：电阻；
; a7 B7 z# u. ]5 g/ U+ w; a限值标准参考：EN55013、EN55022B。
! d3 D& G4 J3 C9 V- U
7 S0 m3 a- v$ z* e传导L 线测试PK+AV
8 b. D$ O! N/ i0 ]传导N 线测试PK+AV 1 O- u# I& {" R
辐射测试PK+AV 5 b5 l7 F$ L( a8 t% o
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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