本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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2 E% Z* q8 `: z/ j0 C8 H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！1 m% P+ u& R& o$ {& _
; x! j) c3 M. G2 H
01、样机介绍
8 w7 f5 }9 ?8 `# D
% V) s& {5 L& z/ k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。
% T, e8 u1 S4 b* L: V9 J- T( J$ }6 c/ y
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
! [. g8 g( T. _0 t O5 wCR5244芯片! T, r% J0 ~4 Y/ j
0 j3 M5 t( A3 ECR5244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。
; `: b/ }4 y0 V* F$ n; t# K& k6 @9 _( H0 A; s
特性- f- l5 f. H" S6 G$ H8 x
' G6 y S1 b& B5 Y4 Y$ U* j# g/ v
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； & p0 I, |# ?4 Y A4 l3 ]* z! {; d
8 k9 C" S( U `9 G8 \
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； " J" c9 L, f" Z, {# |, ]% a6 P
4 e W" P, s: I: B9 m2 e. ?● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 6 l, K( j$ K* O0 M
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● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
; M3 s0 Y3 _& @* C& x) Z9 w7 i. ]( O3 C* e3 m9 N
● 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”+ D+ X' I$ j9 |/ A8 |) r
; Y" g, ^7 ^9 _* W9 d! V5 j7 A" R) u
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
0 J& F4 e c/ k6 j8 |. |* p! z0 s8 y) c* 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。# h; K& ? ~9 E+ `$ G
9 e4 ?3 b6 Z0 P$ ~, `' p" |基本应用' G8 k% `) ?. H: D' a; g4 n5 h5 g
9 W. ]: [1 E& d3 ]) f; t● 电源适配器' r/ B1 L* V7 N
3 o# T( n/ \2 L7 s" a● 开放式电源9 C3 J. s7 Z( q( q
( K: D/ L& H) Z3 P
● 数码相机和摄像机电源; w: ]. |. v# p- O8 P2 y
) G8 `! R* B5 I. |● 电脑和服务器辅助电源! z+ v# {4 h+ f+ a
0 Y# R) Z6 f6 ]# K9 I
● 机顶盒电源
+ y+ u! ?0 A% @% ?4 r. o7 b$ m# l* K" g0 m
● 掌上电脑电源
. {# |; h+ A6 J, E* F0 k: ^
2 C. y5 ~) t) U. L: a! L+ p引脚分布
6 e, C1 v& \% [$ v' r# c/ Y, G" }
$ H1 O( b$ u+ D
9 ~- _* N* L, d& B g7 @引脚描述% M* C( h! p, a8 E% I0 h
* h3 @2 ^, P8 K8 I
/ a6 D# h6 a2 G- w% u( K典型应用* F* `' a9 S0 z; Q7 p
+ m$ Y3 p% ]% n: S
$ |; a( Q8 }8 r' u; C$ H1 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。
0 w8 _# C y3 c9 k6 \& i; Z' |
: v: q; q. {1 n4 V9 g4 E8 l* H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。
% O% r2 M5 l( \9 }2 S4 `% Z5 A, j8 \
02、样机特性
- y0 a0 a, g. U) c$ Y" p: o
- Q* F( @2 Y9 m5 v& Q4 S$ E0 v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。
! X J; w* ` _. V
% k2 V2 H& M4 p5 X; j' Z2.1、输入特性4 Y. e# m6 X1 w! `2 D/ q
$ U: k; h. G0 H6 ~
2 ?! v- O1 k3 {% q2.2、输出特性：$ s+ D( D9 K) x3 b
+ Y! y2 J, f+ t6 j b3 u" M2.3、整机参数：
: n8 I [: n8 {! u3 e' w$ j6 ]
% @3 C% _/ e" v# ?" q- G3 g/ k2.4、保护功能测试：4 o7 e! T2 \9 ]" s+ ~' N
, S. V7 X' `! t2.5、工作环境：
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2.6、测试仪器
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* o9 C/ s5 z1 Z, W7 v( n/ m/ y03、样机结构信息
( v; K5 u2 W4 J; v+ C; z
( X& N D" F9 ?2 q5 y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。 5 w _- ~ @( f1 V2 C
* _, S# Z' _% }/ r: n. e' [ k$ q
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
9 s. M e. g8 a, e8 [ V( \' l% n8 A* [, m, K
（1）原理图：. ?3 x! M. z" r& |3 P. @5 W+ n
) `; F7 J6 p7 `# s6 `5 a（2）PCB版图
7 ?5 Y0 B2 P. M j- _1 p7 e! f s
& P7 I: ?6 p% K# I
4 r( \8 H: X5 }% Y6 O( ?) @/ j9 r3 Q& ~5 c8 K
$ P) U2 U/ _9 C& y4 \3.2、变压器绕制工艺：, j H! o3 B9 w3 V) Y: {
4 m- k1 r8 a" S# y' U5 `8 i
（1）电路示意图：
9 E* K5 M- g5 y& P# Q5 i% u& S! B% K. A) N: f
6 b0 p7 ?8 O' B9 v: ?2 u- Q7 f（2）规格参数：0 Y- r* G% \2 I$ h# @5 O5 H
& w/ S X! v @2 h9 P, u
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；0 C+ s u* R# ~
8 T" n$ T. m; W; t( f
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
0 m# U7 e3 E, j ~
P5 O8 t0 x7 M% d. U1 j3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
$ t' q R( H" R9 [. X& Z# U- I' `4 K |' c1 A9 Q/ T8 a
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
+ p @+ s' }) O) m+ ~% Y' q
: r/ d( c6 P/ e; ]: Y( j' O6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
& O5 ?6 \7 A5 ]" v1 R+ c6 b: S7 E. U9 x" O6 c
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）)
% |8 |7 C- W9 s4 l( F' n ~3 ~' B
' R9 k. b( i0 M, I" }+ Z8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min+ V2 G1 \* x# W- V
9 f2 U b3 ]! A1 o* W2 A9）成品要求:浸凡立水
3 [" J2 a( X& _, Q$ N+ H2 k# z- g* }+ T8 E% ~. @0 i
(3)、变压器参数：
. t. C. @4 C6 a! Q. W' m' w
B7 K) [' F0 g+ P$ Q4 z: P6 E) }0 X `- Q6 N- N0 y
（4）变压器结构图
/ @* r9 b) _* b" J! H3 Y8 v
2 Y+ P" p* D5 U Z3 K3.3、元器件清单：2 e E1 _0 _; M) v. O8 R
9 C" ]4 r6 a' n9 h2 S7 K
, s( B$ _" I6 z; M04、性能测评
5 h: ?9 d0 Y6 `5 v8 j! \! V
. E+ {* l3 l5 X6 b, O# W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。" z' |# V- B: o3 v& ~
+ J( Q& a. X" r4.1、输入特性：
0 ?. }4 y1 x# ]9 W a; m; Z3 P
! B% y4 V( d& B' b) I* I& H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。
( K6 f: i/ y2 t, }, ~+ e
* O. h. D$ T5 u4 R3 U表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
& H$ | k0 O a* k. Z: r: r8 F3 o; {1 J
2 s+ v8 z) X8 |* C2 R表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性+ D/ f1 D; t& q o- C
: ?9 L( f" o3 o; g
0 S* i, r) L b5 g T( V! f1 |表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：, u9 _4 _" W U, }( V+ P# i
1 ?3 F/ u% q. z" h8 A& X6 w$ G/ e$ U3 o0 x, z) g
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性- h& f$ b* _) u7 `6 A( X
3 n4 f- f7 |) q' p/ U
/ H5 [ _. U* @+ O+ S4.2、输出特性：, f0 S+ G4 o* k' v: v \
' J% F! C# _$ n0 d. `" N
注：以下数据均为板端测试：0 x8 M1 I) ?5 B+ B. O; p' E1 j
. G" y1 O5 M0 Q8 }; t) q
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
5 _, w: J8 b3 k7 W2 R6 [
( y' [2 l/ t" j4 j表4、线性调整率和负载调整率+ ~0 D3 ]* L2 Z$ J
! N5 s1 [6 h' B4 [. e
, ]1 H/ n7 g7 A- N$ E' f4.2.2、输出电压纹波及噪音：/ g! J1 _9 `' F
, H2 r) _; }7 X' s& t1 O2 c3 S, S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。+ M( h, W+ C q
. r$ K" V* A' M( e" t; |- l表5、电压纹波测试：5 X. S1 }! r; W2 A/ [3 R
+ N8 W% l1 v3 B. h% A. X9 `
纹波噪声波形图：4 Y" O7 K; K4 m
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load 9 Y' a& R2 w% F+ ]: I+ c' j9 k
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
+ M% X1 N; m0 V0 kFig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
+ |$ o* e3 B; T: _6 x0 N4 h2 {Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
* z# f; D0 z7 j' a$ ?* v/ q' M$ y4.3、保护功能：
- t8 _; M- a; g; l9 x. [9 Y# T' R: q% ^( D6 Z& {( d% S/ N. o
以下涉及过流保护、短路保护的测试。4 w2 g( F% p9 }4 r" c( |
. U5 X* R) J) C' [4 s
4.3.1、过流保护：( C/ q9 }6 V: p/ W) R7 |
. M6 l) k2 C' s0 E' ^
) A, ]- m; @, u) O2 j# C4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A/ I* a; }' q. z m/ @7 U
8 |: {. ]% `" V# G# ]
0 E% b1 v* U$ ~! t- Q05、其它重要波形测试( s+ a8 U( {1 Z' z/ u
0 r. ~) A$ b/ E) k; Z; D3 z! g2 G, O
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：9 b* w( p' m3 ]: r4 d. R) @
8 V. s; N+ ^3 U2 Y: L8 @AC90/60Hz，100% Load 0 \& L' u" |$ @, C
AC115/60Hz，100% Load
5 U2 a3 p6 o' r! x, u8 JAC230/50Hz，100% Load
! u A2 Q0 N! ?& ]+ dAC264/50Hz，100% Load
. k; V! r7 |( L& X, cAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
7 ?, b7 j1 s( e# E; b$ e; AAC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms
2 y% Y0 E8 T% O$ { ~( Y$ l |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
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