本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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5 D4 f5 A6 M1 M* O6 E$ c b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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2 z) ^% j% G3 i5 U5 a8 }2 b" P01、样机介绍: b; }3 j# N- n9 ]# f( s( B$ @
8 S. \" S( K, ~. r+ 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。
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CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
E. ^( @) L. k% JCR5244芯片
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4 \! l# w- V; v& h \; I: gCR5244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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5 m- i# x2 |6 e* b6 P. v特性( \- F7 F2 z, T r9 L! u
4 B3 Z# ~- g9 G: L6 k
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET,反激式PWM 功率开关;
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● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路; & j; v& W N! u# d
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● 65kHz开关频率,具有频率抖动功能,使其具有良好的EMI 特性; . y( q$ }: ^' s# Q8 @) s: J
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● 全电压输入范围,待机功耗:< 100mW;
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● 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”# b9 @' o0 ^' x) n
. F# k3 @0 V0 g- d9 K● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能;4 ?. w- X9 f1 [. p4 r- n
8 q9 w8 x/ H! u9 w& v: X o& v● 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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# J+ M9 S; F& d4 \3 k基本应用
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● 电源适配器
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0 M8 D+ P* w4 M/ S j● 开放式电源
) X$ T1 o$ o2 Y. v: F. {! i" Y* J1 q" K7 Q& @
● 数码相机和摄像机电源 K: W U- V& N5 d: c. g- C Q6 ]6 l
8 \) b3 ^6 t; O! E" t! k' x● 电脑和服务器辅助电源
) y7 i# j' j8 ]) n8 n6 {. V$ E1 t& \6 M# `7 g! T7 o0 E% {& E6 w
● 机顶盒电源
# V) k- c& p) @% f5 W- O7 u
" k; ^3 g# p1 @$ B8 g) r: k● 掌上电脑电源
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- z/ D3 J1 d6 ?0 c* Y9 L引脚分布! q% l4 G; U: a# r' ?" B. f
$ }$ _! x. m2 R) O
6 H d: @8 n2 K, j/ U' V$ x3 V引脚描述9 Q1 n5 Q u* m4 Y. m0 [
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' m+ G t( R; b4 o& H% i: Z8 r
典型应用- A- c- s5 Q4 }2 T2 o# a" g2 A
" B+ _0 ]9 V" @- \# k# x( J/ s; }
+ L7 o& j0 l% W7 v0 R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。& Q7 p- n' c+ X3 F; i
+ |5 g1 I: b* q- y9 r% l. R, K
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。3 k/ } ?8 D8 W) }$ |
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02、样机特性- s" m4 J B7 }! A& t: U8 \# r
/ a/ Z+ q' j4 A6 S! f2 g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。
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2.1、输入特性1 j( \) I; W) R( R- K5 ?
) P( Y% x- }2 @) [ ~
) e5 D2 s7 w4 O7 m9 n2.2、输出特性:( b6 c5 C A; x2 J% x
+ ^* w7 }) y% H+ J( d' ^# |% O
2.3、整机参数:$ {& Q3 `2 z2 R
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2.4、保护功能测试:
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2.5、工作环境:2 T: A, ]! d8 k2 }: y! p4 P
2 m/ u% ?& ^0 K) f3 ]8 H( e2.6、测试仪器
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03、样机结构信息# ?& r# l- H3 V& U
' |) s! ]* F P
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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2 P* `- p. P. q# e- f2 F8 y3.1、电路原理图及 PCB 版图:# l( r; y1 y8 X1 R" ~3 i; `" C
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(1)原理图:
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1 p- p4 u7 B$ B) _7 |4 ](2)PCB版图4 {2 F8 x5 z4 R, X* g- G
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5 q" f/ v5 L+ d- j7 z; @
7 n% y" a) J# X7 {1 o" M6 l$ f3.2、变压器绕制工艺:5 ]4 p( Z3 u+ W) G; Y7 F* P
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(1)电路示意图:- a5 u- B' Z) L' \2 t0 b2 q9 i( k: P
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0 T2 X9 u; G2 f: N) v(2)规格参数:
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/ [. ]. z* ~& N1)骨架:EE22 立式加宽(7PIN),Ae=33.5mm²;9 {2 _% ~- l8 z+ g1 v
6 x! n1 k% X7 C, |2)材质:TDK PC40 或同等材质;9 q4 l" L6 H; d. A0 t
% E* d3 D# _$ i2 _ {3)初级、反馈、屏蔽:2UEW 漆包线4 S9 C5 O3 U) h: k% V
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4)次级: 三层绝缘线5)绝缘胶带:3M1298 或同等材质2 f* ^# D: r3 ]7 ]2 C5 `
" [" J4 T# T5 p% `* E6)初级绕组感量Lp:2.65mH±5%(测试条件:0.25V,1kHz);% `4 K: B' l/ u/ H9 _1 B
- L5 M$ [6 d }9 ?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))" t4 x& {1 X( l" E$ U
( w# H; K& Y. h' d u8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min3 Z' P) f4 Z5 f6 s, r# F
# Q% x; d& t& Q, N$ v9)成品要求:浸凡立水. ^& L9 Y& H: l
% \1 Q/ s1 I5 K3 k. f6 [0 n
(3)、变压器参数:
8 @/ A1 \8 m- U: \- c
2 q" Z3 X3 o/ t# J2 D) _8 m% v& Q* B4 y8 ]3 t$ I7 {- z( [ g
(4)变压器结构图
2 b- A( s# M( f+ F& z- \) m9 O1 g' Q' l0 ?0 U% y7 U. R! d
3.3、元器件清单:5 T: D3 e6 B1 [% R: @/ j
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, p `8 ~0 ]1 @4 @: K
04、性能测评0 G0 q$ H) |4 \% r
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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。& M5 q: {" p/ ]& b
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4.1、输入特性:( _; ~9 V% C9 j( K2 x" C; E) C
1 @& a; f% A1 |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。
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3 c# p: H8 q$ V表1 、无负载待机功耗(无假负载):8 q: q& b4 o$ h9 y! |
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表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
4 v: r) P1 D" o3 X( A' | R
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% K+ A- t' `# f, O0 G) |表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性:
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, ]& N& j3 m+ H1 f- \7 e- h/ L
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性3 Y9 J, ^, w/ _, ^
1 v9 V. g5 P2 G9 V& D
9 ~4 f! g, O ~, ?. x; G2 ~: r
4.2、输出特性:
3 p5 s9 ~3 Z$ D3 B) T. F; s, q7 t2 v# ?( n) N }3 w8 }
注:以下数据均为板端测试:4 X1 p1 y+ E& ^# G' Z
2 |4 Y1 d2 T) b+ s4 l ^2 W4.2.1、线性调整率和负载调整率:% G: d4 r" H% Y2 ?; K8 J) |2 w
1 u- D |$ v1 ]( ]; k+ y6 ?8 C表4、线性调整率和负载调整率9 j6 ?' J) h3 _: V' {( M9 I# X
, A1 [( E+ [" }% f3 ]0 _ p7 m& B0 n; ]# b' a0 s6 ~/ F
4.2.2、输出电压纹波及噪音:& E8 q3 a* \& q2 V% m6 p: U
, J! i$ C( ~( q4 V0 A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。$ p$ g0 _8 q9 R, x
S/ H: M' X. L+ Y7 c! E5 o0 p
表5、电压纹波测试:. x# p, \3 g5 T$ ?
! S* D1 r. i/ z3 {4 j# U- P纹波噪声波形图:
1 n& t3 B% g( @* gFig1:R&N @ AC90V/60Hz,100% load
% W. O s1 M% Q2 U; qFig2:R&N @ AC90V/60Hz,no load
2 S" ^- }- C' I+ D' LFig3:R&N @ AC264V/50Hz,100% load
3 ^" X: v- s7 GFig4:R&N @ AC264V/50Hz,no load " i$ i+ G" \/ T
4.3、保护功能:
- X& {, D) ^! z. X% Z; _3 V. W3 M a# V1 A% k
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
5 U& P; q! O8 J; z/ r: _1 Q1 Z9 v8 I7 s: p0 B/ i( L
4.3.1、过流保护:
8 A* n7 ]" W) o: L2 Z- s, P# ~1 G# G( {5 L! c
/ c- F* D! f6 y# t) X* @4.3.2、短路保护:功率计限流电流为2.5A
$ f0 r/ q/ V6 Z7 s% }0 f! _ F; r' J. H! k# A6 N, M/ d
6 \3 o& V8 Y8 H' ~, ^05、其它重要波形测试
4 X& m. q* s8 N. v9 A& z( S1 [) ^7 [ y* K1 P
DRAIN(绿)端、CS(蓝色)端波形图:& z+ v7 [. F! n0 [- i( \/ V$ D2 s
6 P# {' t5 c1 ?5 J$ R; h2 [3 o# T9 S
AC90/60Hz,100% Load
9 J2 _6 i( ]! O8 T$ H$ }0 q, yAC115/60Hz,100% Load 1 c. A7 [( v& J, j9 \; ^
AC230/50Hz,100% Load
, j0 K# {% j# ~) t2 KAC264/50Hz,100% Load
. M, ]& ?8 `1 b3 uAC115/60Hz,100% Load 启动时间=2.4s
0 O) T, f$ ^! N# e/ A n( u: b& ]4 ]AC264/50Hz,100% Load 启动时间=980ms
" i2 @. j) u) |# M- Y1 J/ P |