本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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3 w, A% u ]( r$ v4 F) k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！
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01、样机介绍3 z) ]; B& L! v( y/ X* g
- a# K( e# e# ~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。6 D7 p9 ^$ q9 ` H$ L) }
* }4 F$ f$ ]6 M/ K
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
# D9 c) G7 c4 V5 h6 ^1 sCR5244芯片6 q4 }8 L, Z' U( h, f% i |
- c1 J @" W: r! i; ~7 DCR5244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。* Q, g( U( n1 {: p$ e
- o* o$ y- Z, Q& Q( `4 l" u) V
特性- |$ p8 }! ~$ Q( w
2 j& O0 t. ?# }$ T
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
8 |( H5 f- F; ^9 u' O3 m9 W5 O
; F# K8 ^% i& t● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
8 z$ r& W1 g6 v) c3 m' d! w: a2 w
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
, j+ G) `: @2 Y' g' l
' s3 v Q# c# W' \8 \. {' p● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
8 o3 k! g: i7 Q9 R& z0 M3 H9 f2 ?& }0 e& S5 y$ u0 \
● 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”: r/ U6 o5 K" l3 g" ]$ g$ p7 v% C
( M/ p. `, F" G; }5 T# U1 M$ i● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；( I% |4 _7 N1 r4 ? C
' J% L$ U4 }/ \6 r6 {6 Z● 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。
* b; R+ x( _/ S# h9 |0 f9 y3 R9 ` J9 N( C: }3 ]& j+ y
基本应用! }, {$ j$ X8 w5 J4 [2 E2 G
6 `! q. d+ G+ W● 电源适配器& O `& ]! Q- \7 a9 u8 m1 h
2 N- e4 M `$ U
● 开放式电源# P/ I" \ o- `5 p; W
4 s8 a7 R/ U3 f3 v7 ^! g5 u● 数码相机和摄像机电源
" w4 i* [7 y0 C! I2 @; `% a
7 z0 [( D4 I7 v& L; G" z- g● 电脑和服务器辅助电源
, v1 t8 s5 v- x, N5 t% E7 [
h7 n' |9 q% a● 机顶盒电源; ]% W" } P0 C! O/ q V1 j. m! c, z
9 V; c5 d9 T$ S& u9 @0 ^
● 掌上电脑电源: O5 A- g, ?$ @: Q8 ]. Q
4 n; F' Q: @ d' ]2 N/ P- F# v/ x引脚分布
- O1 ~! X6 C1 M( c. f0 L
* s9 M0 W- v/ a% s' L8 C i8 `4 h) P8 N5 ]/ w
引脚描述
( G7 F- r9 n+ @! N, f+ y& h; e% v, T1 t/ C6 z
& x0 _& }9 J* f |1 ]" P典型应用
9 K# _+ W* e# J" Q! `
8 @' Z) X( X6 y- F, |
3 k y- U* G" e% k# T/ T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。
2 l0 w d# ]* b$ b$ K) C @0 {7 q
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 X2 e) d& p& E! {5 Y; P' t9 _* |, o) [- z& J4 |& q8 `' W
02、样机特性$ }8 G; K1 Z+ U' R$ w
4 c$ r Z* w; H9 U% Q( }& `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 v, |. i+ N8 N4 l' X+ k" Q3 Q& f6 @4 L2 P9 Y
2.1、输入特性9 F$ t# Z. D2 c! Y! X' k
- W7 R. h0 K' I" Q) x: v
. m | ?+ \; D5 @2.2、输出特性：
5 X2 ^6 {' }% {( a1 c' x+ f" b
7 I A9 U4 q" W6 a) M4 o- a* y @2.3、整机参数：# N6 E% {( W& M8 A; j
. i0 ?7 X9 W- Y- P3 p g0 `, G' z
2.4、保护功能测试：& F1 i3 F6 S9 |: J
3 v4 r9 e" i- P$ i, f# c9 g: Y" B
2.5、工作环境：
9 c( L. c! x$ e
- J3 J; U1 y% p$ u2.6、测试仪器
, n4 v# T3 o$ N8 i2 [
9 z4 ?- r0 c% p( ]03、样机结构信息
& n f& \( E5 v' M/ Y7 a, V/ G: J# R! \2 r! q" l$ T
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。 $ d% J0 C0 H/ A& L
8 i- Y( S. l! {3.1、电路原理图及 PCB 版图：
9 A: y0 X: I* V4 ]; B
/ F. C9 ?( _4 O4 F8 [（1）原理图：
( I7 v* A F$ X: j& d# j$ p9 |6 i/ r
（2）PCB版图( L8 E* i6 f. L" x# J
t3 @, t4 ~$ ?4 p& _
p5 e( \$ H K* R. q! T+ y5 J3 f6 w% E$ B! m2 K8 L
4 u/ i3 d$ M5 A9 K- @4 y" n, S3.2、变压器绕制工艺：
* g( u/ c$ I/ E. C. K- e* u/ x/ K
) G7 `& i, b" f（1）电路示意图：
* M. m$ F# F0 f
: k. c& r8 {5 N3 X1 g
2 h8 e+ z' S% H4 e2 f# B0 B! ~（2）规格参数：5 z( t: Z. l& v, v9 d
; ?- ?2 e) s' }7 j5 K- [% t9 `1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
. B) O& U# j) U( j7 g! G P& N" A- r8 \
2）材质：TDK PC40 或同等材质；7 m+ }/ J6 z2 I" L0 B9 Y
4 V* n$ n5 V, Q; @3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线: ^/ o* W3 D; f. C1 |$ G
9 z( d% B8 ^ O& u4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
# o3 X/ @0 r d- }, J
' G* b4 J3 H" L: }' G8 Y6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
4 u N$ j. [4 K7 ?
. j: h/ m/ v) e9 I7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)& ~4 k: }3 C9 w2 t* i! G8 w
1 ?* x7 j" H- D* p: Y2 M% m8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min w) V/ D; g p6 e# [! h* [/ t* R
- H: _/ W4 `. b8 {7 K
9）成品要求:浸凡立水
A* f5 X7 n$ g& | |) V) {1 v" ?$ b2 m# k' C: X% g
(3)、变压器参数：) l$ Y. z6 j# U# I, W! Y6 X- T
. o' x: g& G9 @* N9 t" Q
; @( H! f# O3 d: Y（4）变压器结构图, I5 m" ?5 b9 N2 F
9 V; Y" S P: a) Y1 g3.3、元器件清单：* V& \1 |9 I7 E. ?0 n9 H, {8 c/ s
8 K0 C& Q* F$ n* T6 n7 B
+ a B- L+ ]5 E0 B04、性能测评2 f* x7 R' e3 |* V
+ w& [) o' g+ N( {0 A9 D" I3 D! 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。
, W. M! B. n9 p5 L
- K1 {0 R D/ `! \* N! r4.1、输入特性： T3 q* m- S' J
6 ~3 p! d$ ?2 h8 O! r2 C
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。
# M% M {& X: f5 f: I6 O
. u$ j4 T6 `5 W h$ x表1 、无负载待机功耗（无假负载）：8 P& r( G! f3 f8 V( t [
& u; r7 C: a: v3 r
. Q6 H* p6 q6 ~- r$ N5 i表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
7 C* j6 {# i: q# z/ |% F# k
, O# m& w" ]( F% D9 z4 J8 [: y: U% l& o& C4 ~
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
' J, Z5 w! w/ D
% K l0 c7 X# [6 I
7 j3 t3 H: d$ p1 h, s表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性, v; T/ t* B8 f# c; |. x4 Y
, z+ u0 j* u: r8 s4 f
6 ?2 O+ q8 K% j& v4.2、输出特性：
6 U6 S3 A5 m9 m/ a/ c% [+ K0 ]; t) o, o. Z' {6 s1 N
注：以下数据均为板端测试：
0 G0 ?/ j: g1 G* Y3 s+ ]0 d0 g+ E+ A+ u6 X, w
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
9 A6 Y3 n) G3 V+ _
, d8 K) B/ f* h: V f& m0 L& D7 a表4、线性调整率和负载调整率4 Z9 l; ^+ c, E# s
: k3 @1 s+ o2 n' C7 N1 ~9 V' o
5 t1 \1 G- N* ?4.2.2、输出电压纹波及噪音：7 c+ w' f x" S% y4 f; h. I
# @- V* ?# i* a# ^4 ^ L# c/ t
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。8 o' f; _: [2 X# d$ t& |% q2 ~6 N
$ m( n& z H( F
表5、电压纹波测试：
: `0 t# D7 b6 u- c* t5 ]# I: Z3 q r/ w! g- _1 J
纹波噪声波形图：4 \9 [; L$ [' K- k/ T1 d$ v8 K
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
. F0 m0 Q3 A" j) C' jFig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load * ~2 q5 f! } U" [" m( _
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
1 \! Y; F G5 \, ?Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
U6 z5 \7 e8 `4.3、保护功能：6 J9 R9 _! q4 w8 K! o
9 [+ N5 A: Z+ W
以下涉及过流保护、短路保护的测试。# m" k: K2 c7 r( F R
+ p5 ]* z! K0 I( `0 B4.3.1、过流保护：
+ U: z. _" @1 b5 {& O& s4 S( Q F# G& O3 q7 m! ^! I! ?
6 Q. J& n+ W2 u6 `6 h5 j5 ?4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
U( T) `# f, K, z* ~ ~
9 q Y7 ~- W% E/ r2 O
" _. ^) E4 s% v8 z05、其它重要波形测试
; \0 J1 k+ E& l5 Z: D/ ]+ i* ~' K b4 D/ o) q' W
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：$ Q( P% g. ?% S7 W- k
2 v% y' \ y0 b; D5 o ~! Y
AC90/60Hz，100% Load
: J1 E+ l O1 M2 ~; a- wAC115/60Hz，100% Load 9 G$ K9 A5 n( [3 ~1 ~' C
AC230/50Hz，100% Load
& |; R" L0 Z3 X+ @/ WAC264/50Hz，100% Load % m2 h7 k4 H& i1 Q
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s ! W& d! w* T( c$ O: u) w8 E
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms 6 p7 ]' Z4 z) j6 q3 V
|
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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