小功率12W充电器/适配器方案，需要搭配这颗国产IC~

思睿达小妹妹

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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！
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01、样机介绍

. I+ I- _* [; }* X( s. I1 _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。
7 Z. n- A# Z/ C/ X

CR5244_5V2.4A 工程样机示意图

" `2 `: P8 C& q, d' jCR5244芯片
3 y8 S2 z. q2 u* ?8 W! E
  Y8 H) c6 ?; g" j8 W% [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。
& ~. w' r* l$ Y- s; f
$ x0 O+ T' A1 c# E+ G特性
; |/ l) ^& r' q" a* k( O) P& t  a
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
) ]7 w, M7 ], q
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
" c- L# ^- Q4 w* `2 A9 X1 ~
" l! @4 L- u0 S* E  z3 Z  I& D% B( r● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
; Z, ?' T9 A% d7 `+ h
) v3 P# l3 {/ N1 c9 _● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
; U) X, V4 M2 g3 J
● 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”
9 O2 t/ V1 ]) Q
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
8 g3 r& B7 ~( l2 J6 S# _9 B
● 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。

基本应用

8 g  B9 j4 a) f' b& [# K3 Z+ {2 _● 电源适配器

+ l% @, d2 j3 f6 T" e" ]7 R- Y- W● 开放式电源
) S+ m) K1 X! y0 t
● 数码相机和摄像机电源
! K3 W& g# J; [: x4 X. X
' L2 j+ Z# G7 g8 C● 电脑和服务器辅助电源

● 机顶盒电源
* v; H9 z" R$ E9 ~3 j( j9 n
; M! H) O- v% _- V9 R● 掌上电脑电源

, l! j9 v) a" T$ h引脚分布
. U& P8 [) ?# `
( h0 M  E' l  Y7 ]0 |; Y, ^

引脚描述
' W# v1 i- L3 K5 v

典型应用

  ?& N- X" Z. q5 h. u, y" _# ~: [6 N5 W

5 X) ~1 ~, e7 ^6 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。
$ m- }3 x6 c  W0 e
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。
4 Q4 S$ K1 Y2 p( n0 E
& X+ g9 p3 P! X. b/ W8 |6 L02、样机特性

2 b, t0 i- l5 D7 z: o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。
3 t) z/ |! [! X& ?
& p+ b9 Y4 _+ y  n$ E  O2.1、输入特性
3 s1 L+ ?0 Y! y: D1 r  d

2.2、输出特性：

8 I. O* S2 Z! |2 @- E2 T2.3、整机参数：
2 R6 |% `5 |. ?( W9 \1 l

2.4、保护功能测试：
; c0 x# i2 x1 _

6 N" \* t' |7 Z6 n9 s8 [& b2 B% O2.5、工作环境：
  l6 |0 x4 H# v$ Z0 {% i

2.6、测试仪器

' w  e6 T* c2 {03、样机结构信息
# d2 Y2 M0 G3 A6 S% a- Q% z
: g& W/ x' Q) b% 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。
* Z2 ]8 h+ ~2 P  ^
' k4 j- X/ F2 t/ w3.1、电路原理图及 PCB 版图：
/ J! K1 D! B$ J. U4 K7 @: O2 n
（1）原理图：

7 g- z, S6 m8 Z! G

（2）PCB版图

7 B4 J7 h3 c! K+ D

1 {% }! x6 f* O' x- P, m

: k5 b! g3 |) u3.2、变压器绕制工艺：

（1）电路示意图：

% F/ x$ r' [& \" J, L3 _4 i9 J

（2）规格参数：
2 u6 i8 `: K0 G9 P+ i
9 T  i; o4 d0 W$ }1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；

2）材质：TDK PC40 或同等材质；

  M9 M" C- |- E- `9 H( t3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线

4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质

6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
" S6 |6 C- G, T
$ x4 A! R! K# M: I# q7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
5 k# w/ `& r- L- H% w. y
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
, d7 D" q" m, n4 z( e! R
9）成品要求:浸凡立水

(3)、变压器参数：
( R8 W4 |1 K8 `0 I
5 i9 j9 ~: ]5 m* w9 X2 {- ^

" n- x* U# ^8 ]: t8 A0 a( i（4）变压器结构图
) ?( {+ s- Z% c: |5 X

3.3、元器件清单：
. d' J& h; F" }
0 H2 P1 a: q4 O7 @/ e) k  e3 T

04、性能测评

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。
  ?0 h/ p. ?' ?  r# Q8 w8 ?' k
4.1、输入特性：
0 F, E# ?# S5 s/ x8 \3 f! O
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。

8 Q7 A' u! f5 V& ?  n表1 、无负载待机功耗（无假负载）：

表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

" w& Z4 z) k' q" l& U% Y0 a

表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：

5 G9 T3 f3 q9 `表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

4.2、输出特性：
7 B4 S# C/ T1 c9 K7 I
5 n7 [1 K( ]8 d8 z注：以下数据均为板端测试：
! C* J4 X9 r6 H; X3 m, x
6 Q0 C9 A* O# b" l3 D$ P  B4.2.1、线性调整率和负载调整率：
  b) T1 ~! c' l$ q! V* e% X
表4、线性调整率和负载调整率

+ z; z3 r& h! g

4 M" P1 P' p# m% F4.2.2、输出电压纹波及噪音：

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。
! ~* S' W7 y' T) b5 f8 i  L! s1 Q
. s3 {7 v2 [& `* ?表5、电压纹波测试：
( V, s' d) F6 F% U: [

纹波噪声波形图：
4 j; Y7 B4 \, @. T6 v: a$ N' h

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

. i2 s3 J2 n% b! D: K4.3、保护功能：

以下涉及过流保护、短路保护的测试。
% B" L1 L6 D+ O  b9 \0 `) h8 R
4.3.1、过流保护：
3 Z2 @7 H# x) B, F% x# Q3 R

4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

9 h9 b/ Q" {2 p, ^" ^* x7 ]

05、其它重要波形测试
9 Z. B" D8 R. q' T' T" |  i
: c* ?) g" ^7 A4 z. Q8 l9 LDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
  n! p' L! y$ i9 z/ {

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

/ C& ^2 f7 {# n6 k2 g! W* j+ E

AC264/50Hz，100% Load

% U0 b; W6 u! D7 F

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms

! a, u9 {! ]- O