本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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: v5 p! ]& N( v Y3 p! q8 q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！9 \9 T( A x' B5 _
6 B5 q/ }2 `6 ` N6 N2 A, q
01、样机介绍9 ~" k3 |; |4 a( l# w- t6 ~, @5 K
; [( z6 z1 D! {2 r. Q& |4 c
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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3 t2 E; z: K. l4 e/ e/ J& mCR5244_5V2.4A 工程样机示意图
; v7 p+ V5 q/ C1 [- I$ TCR5244芯片
+ B O4 ?9 D$ m% N. |' e: T; {8 P0 P! {7 U \2 o* e: V8 k; ]
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。
+ J1 ^! i7 q- v( h' B5 _
. V4 ?6 j2 {9 x: p8 x特性7 e2 h! D! h: a4 Z
7 m3 u. K4 O& O# Z" C( Q● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； - T/ x+ D9 n# P( R# H. R
' b0 P: g, m# F; {● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
) m, S( ]" J, u
- O+ Y4 b& U! V0 p' i● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； - e3 A" \! c- y5 |4 k, W
6 C9 F. m+ W- L# G% n8 k
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
: R# u+ E% N" U" [ u7 i) C$ y7 { S1 b8 d( L: m/ Q
● 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”3 a0 f; ]% ^+ L; x- i7 j3 U. K
# g. z/ d# W# C1 _" z● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；9 V0 ]* C3 @1 N' C0 z q& h
6 Z+ E* P1 b* ~, 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。
3 U1 F7 e' H' f" U$ r" L2 T' M" ~1 s# G3 G
基本应用0 N. O* L" D9 v
% \; U* S4 Z* T& c9 |: d1 _, Q● 电源适配器
; @+ B( n6 v0 j3 j) d
9 @1 T8 |' r" t● 开放式电源
+ ` S' w: L* C$ [4 x* Z9 n! x) D) W/ q1 |
● 数码相机和摄像机电源$ o) E. Z5 a" ]" F# ^
: \% K1 A) K$ O4 Y8 l1 g● 电脑和服务器辅助电源! o3 L& z( @8 c" C W# [
) ]& k$ O* U6 E4 J3 B$ |
● 机顶盒电源
, x; q9 r( w' w& w4 i6 v8 a, C* }# i$ n! B+ W! C6 z. K) q9 ?
● 掌上电脑电源. ^) x/ z0 [7 Y" x o
6 x$ l; C$ J6 C L引脚分布
1 ~/ V4 W. @9 Y( [9 Y4 J9 J1 p/ q" M L- w6 b/ |
# V, S; C& u% l _7 J" q6 W D) z
引脚描述7 }7 m7 c0 m) j& x
3 {; c |$ w4 |, {% n
, p6 J6 b3 |+ t9 g8 L% r- ~典型应用4 M+ ?5 ^2 D+ x" J
8 b" n( ~" C( a$ g! h8 |
; S4 u1 U* b' Y6 [" A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: ~3 V/ z" P; B6 b, M6 c
) Z6 ]& l% Y( r) q+ M2 y. _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。5 |! v( {: p3 g- {/ C9 U( T4 z
j- v5 J6 O7 l# i, `1 ?02、样机特性" R6 \( G# O) F" O; t$ A1 @
7 J- ?" B) Q. V9 _
以下表格为工程样机的主要特性，具体测试方法在第4章节中有详细说明。) y+ R7 p- e% S4 D( k
p: K' F0 {) W5 J" ?3 p' i2.1、输入特性+ W# ?, q+ t! {7 r" {5 f. A9 g2 `- R
! \: f9 m, X4 W5 c! g7 s! N5 _; {" d. b. I$ M) L
2.2、输出特性：
" G$ R. Q/ K" }
+ c8 ~2 n3 |5 z- i. u* P2.3、整机参数：& o! F7 ]" ]2 S& {$ \
/ w0 y7 V* ?; e5 ]2.4、保护功能测试：1 U8 ~: |1 M* F# ?5 Y
8 n4 F: f' f% L3 }
2.5、工作环境：1 [/ W% H7 R. i5 f. s$ h. \
9 N4 @8 P7 a( t/ N, y* ^2.6、测试仪器
( O. d) A6 E$ ^" ]; j% y6 [9 w' |+ z
03、样机结构信息
2 E+ x0 h. K$ R4 s- `8 M+ `2 I k
, S d8 G, D' h本小节展示了工程样机的电路、版图结构，变压器结构及工艺。 " w% |% \* C4 E _8 {( U
" M6 ?# M' ?1 S8 N4 I$ l+ ~5 y3.1、电路原理图及 PCB 版图：" w7 X N: w- a! I, h
' S* w- s: P" n( d" m3 g {（1）原理图：
3 h# c+ H0 G8 s( @8 \) q$ X2 d9 x! o9 ?9 p+ A$ V/ U1 d
（2）PCB版图# \' J c7 e: {& ]9 A% x; ]- I
+ J: b/ t) R- u( a+ Z6 {
& P1 V9 B0 h+ t; u2 S& G3 k- ?
6 _ M: R5 Z+ }9 \" Y
& L/ F) \. g; h1 l6 D, b8 P9 B3.2、变压器绕制工艺：
! ^% `) P8 k- u7 s' a
( E+ M* X h/ U/ w9 h# v3 Z7 x（1）电路示意图：
U, R% R' t" H# c+ I5 ~3 w4 n' @ m- Y; U1 Z# u% [
( E% ~0 Z7 ]. w- D" X. ?（2）规格参数：
. `) o" t) q9 n7 L3 Q( e# k4 g4 t- c) A
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；7 t+ Z4 j- H. E9 L! d
/ L: m( c D( i# E2）材质：TDK PC40 或同等材质；9 J% Y) c! v) r
7 w, ]: o. `* x8 @- i
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
, r, t* D8 K: b
3 F8 m/ g% K1 Z0 D% l% v; ^/ J4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质& q7 {& k$ A q, p! L+ y% x9 A
7 r6 V# j$ G; w
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
* W3 O( y* U& s) B2 _3 u
8 x8 s% f" J% e; H4 N8 C% s% e7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
* S+ P+ q; @4 s$ W8 p* J6 _/ v. z6 d8 E y3 b
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min$ o% w9 N" y; P3 {
& `! ?1 d: V# k/ w9）成品要求:浸凡立水5 J& `4 h- _' w: s" R
& g2 \; {* g5 Y+ R(3)、变压器参数：% L6 i3 B/ P8 H8 t" b8 Q) C
" A2 z" ], M! W3 F% A
5 K+ S- O7 D! t9 ]
（4）变压器结构图
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7 _1 S3 U9 i% c9 r1 }" l7 `8 A3.3、元器件清单：
! J% f2 Z7 q( w- X
( a. a# f! `7 q7 E+ ^' E1 P: l2 A" i
04、性能测评% r/ b; g; I. b" \1 g
; B% t! d1 _9 K( ^& U
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。
+ G- d7 B! k) K, c( ^
; w1 [. }3 F' X/ M6 r2 n4.1、输入特性：% H$ [# n, x& }' S7 S' J: {) | ]9 q
2 \, f' T# E1 C6 L
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 h% ~, r, V/ b
' S3 ^! T" R( I! H! K3 m表1 、无负载待机功耗（无假负载）：' p$ Y0 V8 w$ P0 N2 Z, |
9 S& H, t8 x5 o% g8 |3 V W
: d4 P l) e G4 ^表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性0 h8 x6 S1 a% Y( o6 z+ g4 e
. G4 Y) J& A, H3 }! F7 I
4 Z5 Y1 q* q' i* a1 S
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
7 p- A6 Q9 I+ [, s
! J$ {6 G2 I, `: e' k S5 K/ v# K4 d$ Y1 q9 g
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
9 m, c9 v5 e6 o; K4 ^) t5 O
" B* s0 l( {$ A+ O. R
1 a! q* F/ q6 @- Y" E: G4.2、输出特性：
+ u4 J: ?# M4 p: @+ Z6 i) L+ S) B2 B; f8 f: J3 s
注：以下数据均为板端测试：
+ S) g5 R' o- z& V; Q) Y6 b
( {/ O1 H8 g7 x# c4.2.1、线性调整率和负载调整率：7 U# Z: L9 P' W- V- I& `" a
u, L# W* D7 t4 a9 O0 ?9 o表4、线性调整率和负载调整率0 {3 Q' h* w; p) _
- T& H+ |: }/ `9 C/ X- q! d6 V4 J1 z. F+ ~- }0 Z; u& P2 z
4.2.2、输出电压纹波及噪音：3 `; \! U$ f9 }1 A$ O
! E" {0 O0 R5 M! {! c3 C
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 Z6 V5 ]( A6 Z0 Q8 D
; @ K# M7 `) V- H表5、电压纹波测试：( Q/ V: @! y2 @
$ W% m' G. c; L- `. I6 n' ]) }纹波噪声波形图：
) l: }! T, h2 e6 {Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load # F7 p( I0 U" C" k7 E0 F/ Q
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load , ]1 R; O4 V1 q# {: |
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load 3 }! L! \* _- S0 {9 k
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load ) L4 x! v P* m$ z' G; ?
4.3、保护功能： m9 Z0 \5 O6 K% j& l% ^% R
: X5 W/ L6 b' A* c6 v- @& u以下涉及过流保护、短路保护的测试。
& y. g, w2 e# [# \0 {2 B! f3 `3 b. x: b: d* Q/ V) a t* ?1 [" N; a
4.3.1、过流保护：" Y! y0 t, Q; e- \9 K0 p2 h: h0 v9 \$ Y
6 Q/ L8 H3 K% |: b$ k* Y* U
% L( p7 j+ B* h7 G& [1 _4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A+ e5 y: g3 I% \* H( |+ f
% f. u: d. X2 U" U3 S5 u7 V/ {
7 H/ o/ x' i; ?05、其它重要波形测试
& I/ h6 |- F9 j4 `( j
8 G, m( @" N" k- EDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：. Q8 }, O7 Q6 ^) X1 \9 Q) \! W6 H
/ }8 G5 G+ k, f$ F/ qAC90/60Hz，100% Load
+ t- Z# B: ^6 wAC115/60Hz，100% Load & o+ R2 v4 ^. l# l* v0 P1 ^$ k* |& M
AC230/50Hz，100% Load
% z- ~3 F. b' t# q* d8 VAC264/50Hz，100% Load & y8 L, L9 b+ R W" J5 o
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
) ]0 b: D: i8 b/ vAC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms 4 L3 d) @5 r. W" ~
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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