本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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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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: M& k3 t5 e6 g# L8 [& f9 i! _01、样机介绍
. x8 Q2 O4 v) c, m8 H# `7 Y6 @: L9 t2 N
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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4 X- N @& e6 Q1 ^CR5244_5V2.4A 工程样机示意图 ; f5 `% ]' _ v! p
CR5244芯片& P" g# z2 v" V4 _3 I( I, A
; n; `. m- e0 R0 C6 NCR5244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。' Q j4 h. p+ X2 W
# T8 a0 D& j3 Z6 U* J7 ~! i& l特性" y; N" C+ X6 N6 g4 V
8 U, ]% s4 I7 m' d- P
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
, o9 |5 @9 I' D; x0 x+ n4 ?7 T. H9 ?
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
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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；
9 t3 |& |' a3 g* e8 i/ e3 c+ O: ?+ `$ v3 U6 x) l- w
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
: p0 v& e% e! c
) ]2 d; v; s3 {% @. I. x" @. 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”9 _& K( {# b6 h" c# W
" d! G0 `- z- Q● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； n* r" A4 H5 u0 x: G) \
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● 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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基本应用
8 Y; y( W( Z0 `0 `7 a5 g) k/ Y. o5 K: z3 x
● 电源适配器! ~8 r) z& q1 V2 ^
8 }; t( [" i {* x
● 开放式电源
3 N# C2 v" L- r0 }7 t1 k6 \/ R) S- m$ v
● 数码相机和摄像机电源
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● 电脑和服务器辅助电源
6 g7 N l3 d" b, x! t Q* v- l @0 S5 h* \* Z" N( p/ \1 N* I
● 机顶盒电源7 B5 G0 L) @+ G! p7 N( ]
3 b7 { U: X; |7 _● 掌上电脑电源
( t/ v/ }; ?4 k1 V3 _. D- K4 ^; _
7 y, a; {7 S; I4 m( t引脚分布
- O7 ]: E- p* S" R: U! i" p1 M" C# U% U- ^
1 K, t* `1 Z, r, H& r引脚描述3 J5 L. W& e6 ]( C
& T5 G2 L6 T' w, ?6 f% l, \& n# k6 y p D% [" N2 O2 k% `( T
典型应用" N8 E. J' ^, d
0 R1 N' l9 ^! X9 j* z
0 i$ m3 W0 W ~: ]# S, E/ c0 }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。. E9 P& `+ O) g) Q* k9 }+ a1 f9 N
( i U& ^# f* Q+ Z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。
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02、样机特性
* I% \2 \6 P7 @( ~3 t! f# d/ _4 \* ]3 g) i7 E) U1 }8 W
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。
) \6 T. ]# g A) L, y6 ]. l
1 c' Q, _* i8 B/ f5 O: O/ p9 o" s2.1、输入特性! O9 L0 U& O9 j3 t! v7 j4 A
1 e9 w9 @+ m0 A" W& Z+ O
6 j" t$ O) Z3 R1 R
2.2、输出特性：; G2 P: k8 J/ ^' p. P G
( t/ t2 ?% N; F u2.3、整机参数：
7 G+ W( J, Z" t/ D! {0 E, Q% |7 c
$ Z1 J5 w% k0 w" f% R8 B% W2.4、保护功能测试：
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2.5、工作环境：7 e' p2 u- S& z; Y
+ N9 G! ?1 i3 W4 Q
2.6、测试仪器
8 ?0 z/ X" h. S
3 v! }# i8 L2 ^( u: @1 G03、样机结构信息. t a6 B6 R; k5 ?
: d' N x! F% L, w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。 0 _7 q( K5 M- g" b" f% r
! {: Z. W0 `& f; r
3.1、电路原理图及 PCB 版图：. f9 `! z x+ L* d; O6 F
1 ~2 I3 Z& `1 ^) E# Y- W
（1）原理图：" y3 D% W* ~7 ^
) F4 h% ^. v* L K5 m3 j% w& \（2）PCB版图+ C g+ C" y% m% B/ [
% d. J, m: t3 F; {8 [3 H* ]* t; v) `' ]1 _0 `% w
( K8 P4 J4 s9 Z7 @7 V
6 m# m5 j3 U A( C
3.2、变压器绕制工艺：9 c, Y' h4 o8 o/ w" d6 x
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（1）电路示意图：( a* Y: h& w! P* T& p
- N+ q6 p: t! s3 p2 t* g4 I
3 i( n/ \/ r+ x0 \9 N/ @& B" Y（2）规格参数：
: _& H* Q+ e" E4 N% I6 m% r: v( @5 I' u
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；# x8 O) X+ b/ H$ H! ]
6 D0 A5 b$ m7 K2）材质：TDK PC40 或同等材质；
% ~; {% [1 G) F; ?/ x; S3 D X$ O0 A+ ^+ L3 R' u
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线* [3 b4 O) Y5 R/ x
. ~- ~) @! S( x. Y, O4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
) B1 c. F' w j) H3 ^5 H
0 H6 N9 A; ?" o5 Q6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
, a2 x& |9 f: _/ j( z6 w. _: x- Y2 b' h5 N8 y# r
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）): Z5 h T; Y5 @
$ e) g. f$ H6 z9 c3 Q
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
/ ?/ D9 W( w+ y
" p2 i2 e) W6 X+ p- _) C' B4 E7 _9）成品要求:浸凡立水
9 M) F0 N I) T# A8 V: q" D# V
) s' s2 J H+ r& c5 l, d W(3)、变压器参数：$ N8 y+ \9 |0 d: q7 _. z
2 G c! B5 _4 k, b5 d
0 Y/ y; x$ x0 v( I, K! G. @
（4）变压器结构图' o* ^2 H+ c6 V$ P
+ l* e, }4 @9 A* s" k0 I+ c) j% v. v
3.3、元器件清单：
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$ B% N1 G9 L' i5 C: g/ s5 X0 [' @6 W" h, O3 ]! Q
04、性能测评. U6 Q, x( {* J% i# z% C4 N
: P8 r9 q2 ^/ k/ `1 m* d# Q% S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。
5 p0 u- d0 J/ k9 X/ t2 k0 \8 Q
3 R: b! K8 J. x% w5 k0 W4.1、输入特性：
( o, Q1 L- `" A; m! _9 D. i; v; E% _4 [$ h- V5 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。& \: S3 e2 }% q$ U, J; e
0 H3 H* B0 w# P% q8 B" K
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：* I2 k y5 l2 v! }% m" y/ v
* ^+ U' }, E( t: G3 q! _+ P( i2 e
1 {% E' W. G: ]7 X
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
2 d1 w$ B) Y$ \, x2 J2 p
* E6 P" n" P9 A4 P! k. I$ @' M! t9 N- ~
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：- V5 _. d5 b# {7 {' [$ v! k
5 e" \! E q# ~) }6 b1 S8 B. D( a2 t5 \+ @, Y" Y- W' c8 `
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
1 H3 ]9 b( W+ Y( f; Y
+ X- A5 `. ]% M7 ?/ d( d! b6 D& w4 E$ B
4.2、输出特性：" D: K. A F6 ^: `1 C4 F4 M( S
; p; }# M! ` C注：以下数据均为板端测试：
7 O4 \, q# N7 |6 }2 L# [4 R9 G9 o& j/ Z7 F
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
6 R0 |& z( A8 I: s5 y7 h( R/ U* y. q8 d% ~. [
表4、线性调整率和负载调整率
- \' _# T8 E% P, g( L, ?, F4 g/ N7 W1 d6 f
8 h7 b; k! K2 A) I4.2.2、输出电压纹波及噪音：4 _5 W4 { U" V: [
9 c7 e( q# V# y( f, @8 g7 F; Y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。
, u6 j- a9 G; ~% J+ ]/ S3 U4 t) ^; i0 w* M
表5、电压纹波测试：3 `% _5 ^2 ?9 c
; J) u3 A8 C6 {7 {纹波噪声波形图：
/ U" U: h/ N3 B8 \& C! O0 DFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load & n7 e: G5 T5 ]: |- J: d; G
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
, w4 d( E" J) R/ OFig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
, L# t& [3 H; Z k7 h4 ]" ZFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
6 v: b' {7 L/ }- |& J; R4.3、保护功能：
h1 f2 E# t6 R; T; E5 m
; n1 c- j# Y$ i7 q9 _ t# A( _以下涉及过流保护、短路保护的测试。7 h4 T: G# D: h2 I
V/ c9 n9 {. z( e1 N! v4.3.1、过流保护：
5 w+ [ x4 U, Z: y! U
2 a; K7 V! O, W, g
* w0 a- q7 \/ A5 K- t0 H) {8 v9 K4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A+ m! O1 Z- n! T) b6 P3 o3 m. N
$ h6 k5 {7 p6 C% a7 W: E
5 O1 i6 i( Q5 x$ t& P6 H6 H6 w05、其它重要波形测试. Q4 ^) T+ |0 x
. R# s+ L A$ u( Z" jDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：2 `. P4 g( C q! S5 y2 O
. Y$ S, F) u4 a; H! [. |, E6 \AC90/60Hz，100% Load
4 u4 W) k) \2 u7 T% OAC115/60Hz，100% Load ' F5 C- T, L# @! T' h; T/ y$ E* j
AC230/50Hz，100% Load 8 m- P9 j% f4 y" k* f: }! V
AC264/50Hz，100% Load 4 |7 ?0 w- Z& `5 j
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s 2 X% Q- q. `- d( n3 I6 ~6 |( e
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms 4 Z6 b, h: K" g0 ~6 y) h2 A# F( ?6 r( r
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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