本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 - C% _5 ]0 u6 t( r1 Q
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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！5 B/ A0 n) i* _$ z( J2 c
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01、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。
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CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
7 J7 O1 e* x7 }$ D" JCR5244芯片6 E" R1 ^8 P: i
) Q7 q* h) o! R4 Z. n- Y' c
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。
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特性
) t, [; M$ \6 N7 V5 n$ ]2 A# p& W x, ?
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； ; w Q; R6 H; S; u$ r. b3 m$ ]
1 J* E( H& K% |9 R! M" j● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
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: U& X4 k& T* ^# P& x) g2 w● 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；
) t6 W! p4 i$ W
$ l1 ~3 Z6 `5 h, P! W● 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”
% Q6 a! v$ K0 z5 X+ u
; V" {. p: U$ B# q I# x% S) W● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
; x, C- r# w$ g2 ]# Y9 _$ P* J: A+ e2 s, R/ M E
● 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。+ D( F N, I( D& t* E* N4 I
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基本应用0 {' J# G3 x4 R. B- N* i5 M5 q4 q
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● 电源适配器
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● 开放式电源- r# D1 k6 V" n- Q+ b; w- [
0 I6 N+ {0 m/ C& C) F6 { i
● 数码相机和摄像机电源
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7 }% ~5 s% C6 R P2 g● 电脑和服务器辅助电源* N$ u3 [1 ]& V1 ?
, Q2 R& @( k/ i' S● 机顶盒电源
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% P" {- o Z. w● 掌上电脑电源
& F/ \5 y- ?/ Z0 y4 g4 K- c6 e* D0 v# x
' G- R; _6 N% q1 @; p( E: g引脚分布
% P( w% ~! t! {* a5 N$ S# o$ F+ Q
6 t) M/ i5 S6 k4 O; @, c/ v3 J. ^/ w2 W5 h( s) q Q
引脚描述$ w: J0 w9 I P( c R
" {4 \- m. W5 S, ^1 K
& u% l' `0 m0 D' k' N典型应用
4 r' C( f2 Z8 p7 K9 h @& K& l
$ [# z' [5 k0 ]8 O1 ]2 f, P9 J V8 p0 e' 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。& k$ T0 W$ F, M' c t+ z) m7 B
7 ?$ c. C6 v9 U% d- S8 B
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。" W7 g9 G% P) B) X& G9 h
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02、样机特性
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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- p% A1 K" I
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2.1、输入特性7 a! f4 h' c9 D6 D1 P1 F) o
( J f) t' A7 z9 S
, w T. r$ C, a( h" N2.2、输出特性：
7 [% J. \( F: E' {
( u1 e( h2 w% P+ y2.3、整机参数：2 s: x; x: y }5 O/ c& f
, X' x. q% _( y W2.4、保护功能测试：
2 T% B& x2 S1 S1 F9 Y) H
! I( R0 s# ~( i3 h2 i3 d0 i2.5、工作环境：/ Y1 q T% [8 B- Y j: Z
% ]; V1 g$ L; ^' U7 g* N0 m2.6、测试仪器# e1 i! v% Y3 `4 Z9 c# F' G& W
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03、样机结构信息
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0 g! g3 @0 C0 L3 P& 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。
( w, k( [. L H+ |# ~% K* o* t5 W9 @' D, a" k, M* s6 u
3.1、电路原理图及 PCB 版图：6 }8 ~; F- `3 T
9 f; y8 F. [% @. r6 v/ l, h: o（1）原理图：
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（2）PCB版图
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( f- C( i) |& k+ A% y _% n$ s$ v0 K# a+ b3 w/ u8 \, T$ o
- W4 a, [3 f& g& i: n* _4 O
2 @, E2 G \2 Q7 Z. E$ `
3.2、变压器绕制工艺：7 y& u8 D$ g, M# j& ^
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（1）电路示意图：
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& C8 i4 q( w5 r9 I（2）规格参数：
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1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；2 ]6 B" u0 Z8 I$ m9 e! q- Y" h8 M4 ? P
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2）材质：TDK PC40 或同等材质；
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3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
* ` k: T8 r7 ~# {' W- j
6 A8 _' l! h o( p4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质4 g: c; @8 [# ^% s% k4 k
0 n: f- U4 l& g; H; u) ]6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
4 r0 W. o( U2 [4 J+ I
& t; v' \( R' {+ ~: K7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
6 ?: b$ ^; a3 w4 i4 [; _8 N) ?0 ?6 X9 F- Z5 n/ Q1 W/ x' b" n
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min3 }7 g1 w% j- }% K6 a
* Q7 C2 C2 P) @+ c6 z7 Z8 {+ c f9）成品要求:浸凡立水
7 P p; O2 _& L `! _' y) J8 H V1 B" ?: u: t1 D9 V/ u% b1 R1 [2 W
(3)、变压器参数：
8 B* {, n% j \1 b9 H9 o
/ g: N( R& l. L+ y5 R+ R# p& |1 w; v1 T+ t0 R+ H
（4）变压器结构图
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# H* f& j# m, x. [3.3、元器件清单：0 V$ X2 p& m( [1 s4 @; K
6 t( I0 }" E2 S0 L* U* W; {& n* \' f7 N( n8 m* A0 ~
04、性能测评" e2 _% S9 e2 _8 Q0 h# z$ c/ Q1 t' r6 ~
- h2 R9 G! _. H6 Z+ m+ F% X2 z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。
; b% ^8 V# }# F$ W3 n" _+ a# h+ |
0 V& }& C1 n! u: s1 j, Z8 y ]- r4.1、输入特性：/ C4 Y6 z8 E8 v
, [9 R& c7 F% [
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。3 n3 ?' w2 i/ E$ \
) G% v: H# @- E9 }) T4 y表1 、无负载待机功耗（无假负载）：$ l/ K! p2 s9 p6 E3 M
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6 Z* s( }1 d5 A( P表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
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/ @; y& f! d9 o; E* u表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：( j- L7 r! P( U5 b5 P" F* d
?1 V$ G( t2 \& } d0 B( m. g) g6 c' u7 s/ V& A
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
* F8 X! U+ K8 T! q1 [' P7 x
: y; J4 I: D7 L) z1 d x
( W0 c8 k1 F# o3 n4.2、输出特性：
& F9 @4 n" J7 w; ~$ D& F; ^& Y3 u# z! [
注：以下数据均为板端测试：
4 P0 b) J' g% d; E7 K" M' a! N% |5 A; L5 P7 ]8 O
4.2.1、线性调整率和负载调整率：) Z0 [, v) d! M1 u+ y, s/ A/ q" ~" q
/ [. u$ ]% C( w6 D, q
表4、线性调整率和负载调整率5 s: G* t. T4 V7 @; k
3 k2 f9 a4 h1 U2 X* ?5 ?; Z& G' N' f [+ F
4.2.2、输出电压纹波及噪音：
1 Q: j5 [: T4 `' \+ O' W9 ]$ s0 V/ B( F# z
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。
7 v% { ?0 @9 X" h1 T- s9 E- P# M' V5 q9 F' R
表5、电压纹波测试：
- f& p5 w" k1 Z- Z& |* Y$ C6 i* \ ]0 n# S
纹波噪声波形图：& \( x7 e, O1 C, ?
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load # c1 Y2 B5 ?2 U4 Q- {* Q
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
/ ^, { [, X. k" X" {) j9 Y. D! d+ MFig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
6 s! Y! P9 X$ O: b5 X. F+ b" _Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
! ^) s O6 N3 Q% C4.3、保护功能：
' T4 X% Q9 f, h% @" `% }- k3 N
+ V8 C$ c# d% ?- K0 V+ w4 o以下涉及过流保护、短路保护的测试。
% Y5 @! C6 @ S
2 [1 ], A. [# v( v! s4 j' y4.3.1、过流保护：
0 d# ]( ~/ z' S2 @. y$ O; m0 e; O! L. B) G3 e W
$ C, {6 p1 d8 y% s1 C ?# Z. l5 G4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A8 Z# G( v2 s* }
% h, t4 H1 e( s6 P: S3 n5 v6 f* Q( o. s
05、其它重要波形测试
! \% r( v: b' `; P; E* l* a0 Q" ~: f+ B
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
0 K- X( |! ~) X6 r/ m' g9 H
, v. K; g2 t2 `0 L$ D$ ~AC90/60Hz，100% Load % H$ l9 {+ Z+ R! [7 {, m8 z
AC115/60Hz，100% Load / b: E' e6 j3 F W6 z
AC230/50Hz，100% Load & a- @. Q& g5 |
AC264/50Hz，100% Load + c, | [, {) n4 H0 o
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
3 T) P( _! }# w3 W+ L3 BAC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms * [# M6 m z$ j7 u+ x0 o
|
IP卡
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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