本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
- L. m/ E7 n! z& L1 X) D# _ y$ x
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！
7 n) g, T' [) O; s% c# u
: u3 y3 L3 U: @: n' J01、样机介绍
3 [( t7 i1 `# [4 i2 V/ d* S. W' E9 _4 @: z1 a: z3 ]$ U
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 ?# g$ v1 ~8 l9 }7 [3 l; z
A: [! }* M r% l4 w6 s* OCR5244_5V2.4A 工程样机示意图
' ?! Q; R/ d4 b- Z! |8 M0 _5 ^- `8 [CR5244芯片' u1 Y8 n) G9 t0 T1 k
3 W+ c6 y7 d7 L* b2 X! R1 |( o
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。- N/ @0 r/ C: D/ I
8 L$ T/ ?" ?! t- w R* T特性* `- c$ U# s# f- R
0 {" o5 p; \5 H+ y2 i9 O( B7 @* S U
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； . O* D* k, h |, C7 l
* a0 v5 }7 {: b' k7 C
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
8 f3 O! D. K* J1 U* P( ?8 G# l
; c# ?' d3 n5 i" y- m# N● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
1 S/ S5 f) t G8 m0 p1 N/ y% W8 g) B+ h3 d6 d* }
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
7 F" y& z _& n1 Z6 N
! `# {, A( a& x8 i1 X' Y● 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”% g7 c; U! t; h
+ q, O, O4 o0 Q& T- J/ m3 k
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
( R- S0 } b' T, k8 c3 C4 c; i" A& S) w$ x
● 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。
# o2 L* C; P4 o6 R& N9 }! Z& D2 W3 B1 U' `6 p2 }% o/ X$ ]* \
基本应用
" W" A! ]; U" C! f- a# Y+ S( b. p- |. Q& }! |3 W/ q
● 电源适配器
( x7 E: Z* L# d h3 R# g1 e ]% A
3 i# S6 @2 y" M# m" t4 [3 z( P4 D● 开放式电源/ u! x6 |' b4 g4 F8 P" U0 }
0 A, h3 c4 N: \& {' L4 O0 z● 数码相机和摄像机电源) G& x2 p" G6 e# L. P
' Z3 U7 d/ \: r1 g0 q
● 电脑和服务器辅助电源
8 \: }- B7 g' P0 R8 y
; d$ J4 m9 b! {& u● 机顶盒电源
C1 Z6 |7 y i1 s& M# ?5 f% I* v @# h4 w; W
● 掌上电脑电源/ R9 v8 Y3 \. a
, `, W9 g1 Z: V8 s0 S
引脚分布3 t; c! u+ @; g% d/ V7 f; Q
6 X3 U+ B P- @; ^( e" C8 { L
7 |5 K' w& U0 ? D9 |0 f引脚描述
3 A8 _7 c! {' C) Z/ c5 r1 r: |8 x' H! c8 Q! y
" n( A! z$ W3 l, I7 \+ l典型应用9 y) H1 }) [' k" E; w1 @
& X6 T0 `2 { @7 |9 e0 ~1 S N
8 U( L" Y" h% ^% R2 H
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。4 g. r# `* N N% |
. b8 V( P! W! x ?2 C
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。) @9 i1 d& P, u9 Y! H0 K7 e9 p
* s7 r9 S/ _. Z! V/ f; Q) T02、样机特性
+ w# ~$ p. {7 k) `: i b9 b, F- E" J! M
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。
+ x6 j4 f& U8 ~# p
- _2 s5 E/ |: g& K9 _' Q2.1、输入特性
: x8 W2 e# q, A5 t; F3 Z8 Z/ d0 T* D5 G% A* i. M
0 t$ Z3 [6 C L" V# l2.2、输出特性：0 Y3 X9 N) ? Y
5 S& u/ P- n* v/ B9 D% \- @3 @6 z. t
2.3、整机参数：2 }9 R0 n+ }# d# l& y) j
: E% ~2 v( v( L5 t& P2 N8 {2.4、保护功能测试：" T) W6 @6 A: p7 M/ i8 R
; L. I4 _$ t% q8 t# P9 J6 b4 l# z
2.5、工作环境：7 ]0 U8 H3 ?3 y
" A6 h* \# N% v( d2 C9 V2.6、测试仪器7 X3 r! D/ x k' _% \
* B, g) d" G& p. w8 N
03、样机结构信息4 I4 B, a& b* ?4 I5 S
4 F1 ]2 _' O7 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。 : a# f. K9 k+ o8 v0 u T6 p
$ F2 X9 F, E# X0 K, y* A. N( V. C
3.1、电路原理图及 PCB 版图：- f3 ~3 U+ T6 T, O+ a& t9 M V
9 Z; E- q% J8 M（1）原理图：- v5 N. r" b' g2 M" u& v1 v. p
1 Y! _3 P1 N- j* m o（2）PCB版图1 s# @$ W6 U* v( T
) l" C+ _# q+ E5 _) ~
5 K+ E% I! Q0 ?$ [, J5 C
* c4 Y- {3 ?, N4 \1 T" ?3 ?
8 H" J; u" W! U7 K) W- g3.2、变压器绕制工艺：
, ]8 t% X! d' X( P' K- j O! u V3 N; g, l# R
（1）电路示意图：7 R3 V5 t% L1 D+ N! j
. h) J5 R% z) F8 a8 J
2 Q3 K% W8 X; z C（2）规格参数：
; P8 } w% e+ ]5 j, h
5 I9 b+ p0 m' Q, A# H% o1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；7 G+ h- G+ ]7 `) S6 x1 O
( a. A9 X8 ]1 S3 S! @
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
8 [9 T8 ?& P4 N0 W' ]9 c) l3 n' T4 l' Y
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
7 C! a Z' |/ h V5 |
3 p! C! k) b' n, r4 J6 @4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
: f$ s9 M! ^9 d* n5 ~: h. P
1 q! U. W# P% \6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；6 O5 c1 P. J: X& L$ m7 s
6 A) q5 i+ d" a) Q2 @8 f) ^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）)
/ p+ b- h; K9 ~3 Z# C, L# q; \$ G, I Y
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 |( e) i9 C. T8 O# \
3 O5 r3 L) p8 [6 S9）成品要求:浸凡立水
, z! ^7 C l* u. h; A9 G% Q
' _9 A" B& s o' B; H, [& {(3)、变压器参数：/ K$ O+ y: l" @
0 w$ F+ P; R1 O6 S- n* W* ^+ C( d, n% j' u1 f! e5 u4 r* S
（4）变压器结构图4 X- b) g4 r4 _1 \) h
* ` y3 F/ k) {; t# r8 \7 R3.3、元器件清单：) U. `- A7 R( I& g
+ l4 N) M8 e7 S$ e3 T* J# J5 Y# A
8 j3 D# N) p& U04、性能测评
" c5 s& U/ @5 S' m! u# U, F: [0 i) H9 @: q" ^
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。- s0 K7 c. F; W+ |8 x: Z; Z
5 l2 Y2 E' O* N$ J- r4.1、输入特性：
8 Y# s2 b+ L+ g3 ]6 z: |# a* k. m% I4 W2 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。
! P. J' C; r Q ~- i& A! s" L9 @3 x- N! M2 f+ Z& m+ v
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：: C% ?, ]3 J% i5 n2 p
) p3 Q, D7 @. x
' R6 L; U& C* g. @) f' j
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性" n) a. M4 H) I0 }4 z; W- E
- v) u6 X, }4 r+ W* ^9 A
0 x; p8 J1 c( |$ x. V: Z" F: k表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：3 ~5 y+ e8 T8 }& g* {0 _: x G
, b7 S, ?6 ?2 h0 o1 a8 V2 K6 H/ ^* ]) y) d5 P S# I
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性" v2 W2 `. Q+ f6 V8 @
[% }% ~6 C9 Y# h" A D0 D
4 y+ a* B! O7 c% l8 `/ k% y3 R4.2、输出特性：
8 g0 r! ?+ _1 }% R: L% C; {; Q* s; J
注：以下数据均为板端测试：: ?5 k, _/ s9 `7 {- w' G1 m) Y: y. w
4 d' c; i7 {, c4.2.1、线性调整率和负载调整率：
: i2 b: E) A: _- X5 S
6 r& P7 ?5 p- _3 D表4、线性调整率和负载调整率
' l1 X4 [+ x3 V! f7 f* I) Z* n1 n& p+ R+ Q) \5 B o, z
' y! x' D+ l) p7 ~" ?4.2.2、输出电压纹波及噪音：1 R. t& M0 F `6 |) g
& R [) f1 t! _" Q0 Q* n
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。3 p3 k4 a1 l% l
0 @% ~# R" C0 z) ~表5、电压纹波测试：
7 }5 i! D8 l5 x2 _- G6 }/ d9 b3 \0 j- ^" i2 q+ w9 `8 H9 k: H; l
纹波噪声波形图：( t) T% |' [, r( S
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load , `$ |9 P( O) U& j
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load 9 p+ T( G9 B8 n& Z( T& |
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load 6 F! V2 [1 u4 M+ ?" R9 r+ k/ G
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
3 W+ y5 N* k( A9 ^4.3、保护功能：
; e8 s+ L D3 K. [& q e, D9 Y) v1 J( H! F/ }
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" m, M+ G! }9 y; S# E4 S7 V" k7 [
4.3.1、过流保护：
/ [8 `/ [* E+ {2 b2 _! y" E6 i: R& @. b: \
# \9 ~2 b# g* D6 _9 K% E! }4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A7 \& c- ~* [, r9 C7 I& V7 T3 y
7 j$ j7 k+ B1 e! `) R
- w- {& F5 P8 h4 n) w1 ]- ?- H
05、其它重要波形测试$ X: N, V. _; B d- F
% L1 ^1 O* [% }# {7 XDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：( X$ Z! |8 D; ]- a' ?# u' ]
) a1 t4 ~ s4 a2 x6 \; B
AC90/60Hz，100% Load
$ N: @$ D: y$ s( D! l KAC115/60Hz，100% Load
' Z7 B, M1 A9 h% D: A3 ~' tAC230/50Hz，100% Load
. W% L1 L8 [; D6 \2 j; d; H+ yAC264/50Hz，100% Load / C, T/ U6 c& H: B
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
B' N4 I$ n- D8 t. n) a0 SAC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms
7 M( A0 L3 S& z0 D# Z |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡