本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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1 G, y, y2 o3 ~8 ^% u在之前的文章中，我们介绍了基于本公司主推的CR5244_12V1A充电器/适配器方案。本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_5V2.4A小功率充电器/适配器方案，就让小编带着大家了解一下吧！3 \+ _$ |' L( b/ e$ [ I
2 _: W+ n7 ^ D# f+ B1 s01、样机介绍
# W: _# f& u I& s% a8 k- p' x( B* Z& g {5 ~* }$ U
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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5 O2 |" o( |& D! _3 T! ICR5244_5V2.4A 工程样机示意图 ) o& C0 _# C- Q: o7 e; W
CR5244芯片6 G# v9 L- r5 W+ d; k* z: G0 g
z7 C+ l' ?7 [2 Z% j+ D6 ~8 b8 t
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。
8 y0 b. d$ X% T+ b5 U9 j4 `
. q! }0 ~( f& c# Z1 i特性
; i' c+ d$ ?" k! M4 g0 C8 u+ x" A6 g8 J. |& m+ l7 g J& ^) C: H( Y
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； " }$ o& `8 t# }7 a) p
1 U T* ^& h' ], ?" x● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； 0 y$ Z- r B( Q1 z
; b0 C7 [$ [: a. e* U6 C
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
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● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
8 [& P; l, s- {4 p: M- @! M- A
" P" e( }& h- m# O" k W. F● 输出接18AWG 1.5米，四点平均效率：>79.94%，满足“能源之星 V2.0- VI 级能效”) C* _0 N- P) {% A I
5 W( k# g, G5 s● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
3 d' R: u$ M- m/ m, N) e0 ~- v2 E/ }; C! i8 d0 T: \
● 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。2 q( @, `3 X' \, ?0 u" {7 ^
) }; Q* L5 z: t/ T( D$ e基本应用" @* j3 i( n" c/ W& _
5 F' o3 F9 ~, c$ G/ [$ z5 V
● 电源适配器
1 P5 R0 W/ L1 v; v y# [. d {/ w d' A% \0 N( `+ s
● 开放式电源- t6 [8 ^, t' N" B/ @
' |5 F5 M+ f: X5 Y2 Y$ o● 数码相机和摄像机电源
' L4 Q3 |7 j1 \' }! Z: e) B
# |4 P5 [4 w, n; {% t6 m● 电脑和服务器辅助电源
& U2 r, @9 |! n! E( k1 M; J0 z. ]* b$ K
● 机顶盒电源( ~; e D$ k. q- c* ~9 g. s# y y4 S
; E* v0 d/ O) ^ p
● 掌上电脑电源
" ?7 s# F- E. T) i' A/ v# E
J0 J6 o# w) G$ ]5 D+ r/ Z引脚分布
& w8 s0 ?5 H- {0 x* [9 }* L& e' i( Y5 g
+ j* f, Q' |$ q8 S" x3 O引脚描述/ R; @& K5 e7 c' w) P7 M8 h
, X' ?( a+ H8 S: }& R" k
- c4 ^1 x5 v' j( Q典型应用
5 ?4 D7 t3 G* m0 @0 V1 J4 y6 D4 h( h; T% t8 I0 R, `; ~/ \
# ?1 Z; n. u! K" o该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>79.94%， 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。+ a; i+ o% _7 b/ \3 \% \& B1 j
# C$ q% ]0 q1 [6 _2 g7 {; I
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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02、样机特性
: I0 V0 | _9 c1 V
5 Q' c, G2 L( 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。8 Q& x* x- }/ [' k/ \4 v; d
2 |& c: G5 o/ g
2.1、输入特性9 Z( M0 O0 D+ W- }& H
( Y: o; l1 I( L1 C3 \
; r( {" |% y) h" q! P; ~! g2.2、输出特性：
0 n' D1 d3 m! p" S- q+ `9 n6 Y2 c, J) ~) w0 [" Q3 z( p0 B& C
2.3、整机参数：! Q. N- q8 ^! A" l5 w
' j) J9 ~: `9 x: m7 m/ f+ Q2.4、保护功能测试：
( g* y/ k# i: W4 M% j% H$ j( {
+ M8 T& ]% v; V2.5、工作环境：
+ H& `: t h5 {$ p+ i4 Z; g& R$ @& b; H9 M
2.6、测试仪器 o6 W+ |7 ]+ e7 r7 p8 ?
/ t T+ N2 e9 o0 _03、样机结构信息 F! ]' \% w5 h: p8 V' h( X
7 u M! b9 \% r* R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。 - k$ S2 x% j n( l: T: p
7 a% w( B. k! t4 [4 \" \3.1、电路原理图及 PCB 版图：- f! W' G8 p8 |, Y7 c
2 l9 \3 p: b! w0 S& ^
（1）原理图：
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（2）PCB版图
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" t, l; [/ L1 j9 v" `7 i' I* Q9 t# Z) w& i& n# }
) L, c0 U& y( z1 e3 ~
3.2、变压器绕制工艺：9 \$ ?1 |0 ~( d- ]( P; X2 S
# v* S9 F1 K0 c& m; W（1）电路示意图：' ~5 v, ^) @( |2 F7 m
! v) x. n. E: u" ~/ |1 q N2 P
* w! P$ K* `. r( N（2）规格参数：3 W7 {/ o, B8 I: ?0 ^+ j" F
% ^* _1 D% p* `8 H1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
9 p+ ?# k6 p) P% u+ J0 d% S- H6 g5 ?) i2 }: I. _% Q ]) e& j
2）材质：TDK PC40 或同等材质；' y" P) w; y) k
% `! i; n7 \% {" C" b* S! Q
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线" V4 n4 T$ S8 d- I
, x5 K$ Q4 B- [! a, @8 z I
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
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6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；; R# n! z4 M( w. V. N
- I9 e, \' {) ^" M% |* S h
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）). v; u, ]% Z& \) L/ m
% z! s/ p# c; O
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
7 w: V4 Y) c+ |2 R
2 s- n" W! ]- p+ L: G0 D5 k9）成品要求:浸凡立水
. d) G/ s& Q5 M* n, m
! E3 {+ U/ \* {0 s' Q(3)、变压器参数：
. W% T& r/ x) c' P
* N( |: \8 a+ t, I* J4 C
8 Y C7 o* p v$ g+ {. C, U（4）变压器结构图
: c$ r3 A7 u- g% S( Q4 X
* f, }6 m3 ?; X! H3.3、元器件清单：' T3 e9 `. G+ d8 R6 o
/ h& L; H; s! c
( u5 ^8 M D( R3 T6 m% [/ |! I04、性能测评( s- B4 v! \4 w8 _; k* K
, z" L. Q% X+ v9 s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( d4 v. x$ t
* n9 k) q/ U: L$ [) `" K3 O' u2 Q
4.1、输入特性：
3 T2 V- a0 w _
$ E* Z4 {- n! ~, R9 c7 t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。
1 I$ w; T4 ?8 m) P, s- S/ {) I3 n0 l) a# F/ t* C0 ^
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
# O4 ~5 ^5 |4 n, P& l1 I! t! \5 O
# _4 Q/ O/ [/ n4 f4 M
1 n; E2 \3 G; y' {: V# e* V表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性 B8 G% L" u4 \
4 @' ]( A% g. Y; e
5 P5 q# @9 M1 I; n* g% n) a$ w表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
2 x" P5 h; O# A# s1 J! ?5 M7 f! K, R% G* U
% R7 i7 b7 G+ H }. G# h4 D
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性) K5 x/ P+ \0 S( Z
/ w% H$ @; n, U! K7 w( ?" O2 V' A4 P U: h2 H9 H
4.2、输出特性：
" w2 U# O' h( }" ~* I# V9 c2 @! l0 U
注：以下数据均为板端测试：
& X. I" b6 l' v. q" x+ K( e: m5 [: @9 U$ Z$ E
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
% I/ ?% N# c# {! S6 f( i# p `3 ~; {! t! u0 f
表4、线性调整率和负载调整率
1 [: H K \: u }
J: L; Q8 l: F3 U* w( I, D7 v7 r+ X- L' n: x: w
4.2.2、输出电压纹波及噪音：
" ]% m/ {; Z1 N0 H; d5 @$ j3 \
/ l) s( Z$ {) \+ f纹波及噪音由直流塞绳端（25AWG/1.5M）测得，此直流塞绳端并联10uF/50V电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为 20MHz。
6 e/ L( M5 ?* a$ V4 x9 r1 h1 c6 [5 e" i$ t0 m" A
表5、电压纹波测试：
. b( t) K' K" j$ |# {! n% b. T1 J' F
% S- |2 o1 u, K# |0 J3 i! R# W纹波噪声波形图：
- ^! b, m% x! Z; S9 @3 v lFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load ) p. K/ U+ C1 Q5 x: x
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
' c6 @ L5 r: Q# p" G6 j) nFig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
8 Y/ D7 F- T4 @' A, q$ j8 KFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load / q% D) X( U/ i3 }
4.3、保护功能：; T, h: L1 d; I# z; h2 Q
; e4 g" `# z1 x! u4 d1 N: Q0 B: ^以下涉及过流保护、短路保护的测试。6 L7 G2 V0 v- B
& T8 y- g6 l" X4 d- h4.3.1、过流保护：/ R4 p5 b h, Z" M& f
: V1 x' s" j5 A
9 D# Q$ Z Z* i" o: J4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A4 ?1 Z6 T1 z/ O. R
+ E6 |$ I& K% E% H
3 z' {5 f }5 V$ _( w05、其它重要波形测试
& B& g6 P+ F" a+ y* q" l1 z+ J8 ~) g+ R8 B* N7 P/ R. y0 z+ j/ E
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：; x. u) g* ~; `" l! Y
b, ]$ T! J- w: n5 Q* P' TAC90/60Hz，100% Load
0 q3 d. b: ^/ f* J9 ~# XAC115/60Hz，100% Load
: P# ^$ l7 x5 U4 H \) }' f( hAC230/50Hz，100% Load
( W. L7 ?: k5 M6 ?( K+ P, VAC264/50Hz，100% Load
$ x: ?# I6 d5 p" yAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
! n) o4 q9 B9 ~) r" IAC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms " t2 p+ `6 E6 g6 e# N3 ]6 \
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IP卡
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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