本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 + `* q' e/ {; A0 y! L
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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
, @& W6 d) Q; U
7 S# [0 G# g$ Q* R; O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
; A5 J- ?0 `" I$ z- pCR5244芯片 R- i2 L) D/ ^- a
) ?; u6 M9 B! q* K O: B
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。
, H' I" w9 ]9 z
( c2 h- N3 m, U& c/ L& g特性7 z3 q: S/ @9 w1 G7 G- w
- ?+ J4 T$ F: t5 O
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； + c8 A" p3 m4 R
' q$ F0 t3 `" a
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； " L/ D h, I8 G+ H3 B3 j
/ P7 B( O$ V6 }5 \● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
# z2 H/ m+ `4 E; A8 G8 z' @% H( s
+ x. U1 m! C) b3 u● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW； % E( S0 Y! Z# D% H
) N/ c; H4 J# ^ ^9 B● 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”
4 c( A% H; T0 n+ u
/ `5 k7 T0 d: g) \● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
2 N/ [( d( m" m
, K4 z, i5 C7 Y n8 m I9 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。
9 E9 V+ Y5 B+ U- ~8 \4 K9 y. C: X' n
基本应用. \6 x s( k- h6 U
4 e0 o/ ]3 T- o● 电源适配器; W: z H1 C- R U0 O) u9 _1 @$ U
& X- p9 E! i" h" o● 开放式电源 l) x6 [/ j4 n- ^/ p; w7 @! [
! N' f Q9 A% \% d$ n6 V$ b$ r4 r● 数码相机和摄像机电源
9 R9 S) @3 {# c* q' u9 `3 l
5 o; g) N8 H4 w e5 T: J● 电脑和服务器辅助电源
1 i( p1 A% C1 n9 n
; Z# [$ N. g1 \& s% [: n/ Q7 F+ f● 机顶盒电源+ s, I& D8 g5 ?( p2 {3 g1 \; H
' S* J$ O6 z( E. x● 掌上电脑电源) P' ?+ V4 h7 k7 Y/ v* _
: P! x9 Z- f) l0 i引脚分布( p% K/ R- v, A# X( L* |7 ]/ g2 I7 b
) | \: Y( y, w* ?5 j
H/ J& w' h& C& W引脚描述3 {$ Y- m G+ ^7 J% S# {
% p6 b: S/ P+ L3 L/ y' I5 {+ y
- H# H5 p' e: h3 v# O- T) q& X3 d典型应用" z! F, [; C6 R3 v8 p6 Y) A' L
1 f& j \1 p6 c% t" K% ^
9 J" [' |: l1 q H! I5 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。3 v+ O( P3 v0 {. B1 w7 M P
6 g5 q [) d' j
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 a8 P- _: Z B" t% t
, ]7 d4 d h% [0 G5 @9 G" N M% V, @
02、样机特性& U5 P1 |9 y4 s8 j5 k
: l4 P* ?4 }# ?% s5 X4 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。7 l9 L/ C: `" m
9 u% m( O& @: B$ ~! @* ^8 I$ \
2.1、输入特性3 {+ J8 V4 w& N
! H1 v. ^- `+ e/ |1 ~7 b7 @7 e W
" b5 U! y) L: T+ K6 I0 b; M" [2.2、输出特性：/ }& b4 z$ y4 S" o
0 f' p9 D, J" z4 T2.3、整机参数：% q9 |: H; v" c' I: X# f8 E' t( ?* r) \
; i% v2 U% x$ c, U+ s7 o$ ?
2.4、保护功能测试：; y* o- @3 `/ t/ O8 E, F
& X0 D4 }0 i, ~6 G$ ]( \- J' n2.5、工作环境：
6 @ b, a/ K/ X0 e! Z; w
6 C" V2 [; u# p! B2.6、测试仪器# t& L, K( E- j' d0 t( G7 }5 z- u3 o/ y3 ]
' X! {1 {9 [0 d) R! W' p* W8 S03、样机结构信息
9 b* V* `: x: U
% c$ I+ P( |0 S7 \. F/ ^3 z+ h% Z! Z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。 3 {; }6 {: W" ^$ k7 |' @ Z
) w+ D7 z- I$ ~" b2 k5 O% u
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
4 Y: R' d/ H. s3 |6 _7 h9 n4 ~* M0 u1 u0 @& a
（1）原理图：3 s5 F: y. t% o2 M% k4 c% d
7 z- r' y+ m6 F0 S9 a) Y# ]2 ^（2）PCB版图
$ d" Y# A' ]5 ]) ~/ \8 B* c! B5 S( q) _ b) }' J- s5 M
6 |( a5 Y1 e4 U& s- ]" d4 N$ `" O. Y
4 J' d, s7 ?- @5 P S. I
& ]* N5 ^0 t% U! I3.2、变压器绕制工艺：
0 K; [: B% H. R0 K' `; T
& ]6 R0 M* |+ @' H# c0 i# q4 C2 c- y（1）电路示意图：
& D" Y$ J u# T) `* o* n- I& S# Q, x: u1 {5 b
- A: _8 f2 S# s0 f: Y
（2）规格参数：% ?( Q! Z3 j" c# i* g/ s" x3 N
e( c7 e: g* @* C+ P1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
! ?* U# S# T+ [$ v; d% V2 H. B& W: ?. T$ T4 h
2）材质：TDK PC40 或同等材质；' x8 F- B) f! [+ p. v
) ?) @6 l& X" w$ q: r" w3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线9 C$ d; T( c" B% C- V
$ q6 R( n* w* U" h
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质4 J" t8 K5 B4 N+ B
% E: S( @8 M n9 ~6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；, C+ s$ U% h9 @; T: N7 S
) O4 i- n: O% F4 a2 p
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）)
1 u& k3 m9 O- Y& h) j* l3 b; Z1 K3 X! `0 t- _6 K, S
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
3 D0 Z1 f* {6 H, M, ^4 M( M2 `! n
& t0 J& W3 W$ @! E, R& h& v9）成品要求:浸凡立水
1 Q1 h6 T0 Z4 g* w! \- O0 m9 ]0 ?) P' o- o: U
(3)、变压器参数：! K5 e' v* ~ z. a! ?
4 C, G$ m5 N* T9 I5 g# {0 c
, e3 y' p r7 ^( M0 ^4 Y
（4）变压器结构图
9 H4 Q( e( F* f; d
& r/ H7 ~' |6 e" p$ p3.3、元器件清单：; y, u. T6 H& A+ L) T
" W$ ~: x' S8 }& a6 k. | _/ h, E M
" c$ N t) ]3 \- Q# e6 v! c04、性能测评9 K% f0 E7 C. s! f
* r0 s! q9 o4 Y8 p6 B
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 l3 [" M1 ^6 |% B C/ T! C j h1 D. S5 F3 v1 _% W
4.1、输入特性：- R% Q9 L: {0 {3 D8 G$ C' S
\* W" \' ?2 G5 O$ E
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。$ o) I: g0 }+ o! W& [# u! [+ e
$ i7 z' B( J" C& F; [2 D
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：4 v5 `& \6 [, d) d( V/ u+ C# `) d
; S2 i8 S; j! [$ w$ D/ F+ V- D/ r1 F
3 t7 I9 {4 W7 A) M8 X- B4 O( y/ s+ B表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
) N: y) r# m5 B8 K+ _2 N- j' s/ I' [6 n) C* n
( W7 P7 C* x. V2 r; }1 F
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
; @0 t3 `0 |4 q6 E9 g
" M$ X9 N# \9 v4 E u7 N
0 f* A+ N% T; z x$ J表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
: a& J4 L' | p" ^5 x9 F% g% b# [4 A+ F& o
; f% D$ V) k8 m
4.2、输出特性：% y* p- m+ t7 o- k0 r/ H; F# S
$ }# Q3 a5 j v$ u* S+ M
注：以下数据均为板端测试：: \( e& Z6 y! I( R" |, [! I
0 P4 a2 t& [0 h$ d& r6 G8 U4 O4.2.1、线性调整率和负载调整率：5 ?0 _0 F# T. Y: b; R& t# Z
A+ D k/ M I/ ?
表4、线性调整率和负载调整率( i8 k( g. _# R) n5 [- S; |
5 o- F; c/ p1 l1 t8 |. m; l: l: r; D3 h% _2 `7 y
4.2.2、输出电压纹波及噪音：7 e+ [: @4 F' B
4 _# D# f" q8 p* C: o# h6 q3 w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。2 v8 Y2 ?+ t+ U" J
& C* C# M. p; W- I0 R表5、电压纹波测试：
+ f; f) x0 m( w8 V4 k/ X, F- e' ]7 V6 t$ x; [3 h
纹波噪声波形图：
x( N+ b- g( E% BFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load 6 F- H+ ]8 f" ]/ U* q* w
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load , L0 q3 p2 r' D: q! ?- V
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
7 z7 a$ I6 H0 l* \; I4 KFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
, ~5 k7 o% ^6 O4.3、保护功能：( ~& x& w" h! @3 B4 I* {, v4 a
/ d0 u$ Y5 U) d以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 m6 P: G+ t5 J! N' x9 H. O
0 ^: i2 S$ y! ?( t: V4.3.1、过流保护：
: D4 P) _# r1 \! r) P0 L4 \/ ^! u, a3 ^" u
* b* p7 ~& \" @
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
( S( U, y/ |: I! S( u8 D9 M0 ^) X8 W: F2 Y
3 x5 U$ q2 [1 R2 q/ \$ n6 |8 l05、其它重要波形测试
8 R0 D. D. ^9 k4 D1 g- p0 n. F1 D, F3 \/ i
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：- [9 p: t, j$ x& \. U& d
! J3 t% q% e' vAC90/60Hz，100% Load
0 w8 \% X$ L" }! C! EAC115/60Hz，100% Load / Z0 K3 V0 l x% c, X0 f( O: m
AC230/50Hz，100% Load 2 I- c$ n( d v( F
AC264/50Hz，100% Load 7 ^* i5 P% Z4 V, j# r7 S( h2 [& j
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
2 m* s5 y( |& o6 o7 I3 W. [9 w1 [AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms
. a- z& }8 x% E |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
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