本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 + U1 h- P0 \; a9 O% z: u
) N7 ~1 u; a- s3 v4 `" P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 g |! k/ O' }& b Y' c, c/ L
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01、样机介绍7 Z" n- i, i8 T) K
$ \. x% w9 e5 c4 `; l8 L: r; t
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。! n4 l; ]' u2 W: p+ Q8 q
% a. y* x; ]1 kCR5244_5V2.4A 工程样机示意图
6 P: m! ^8 f+ Z) ^2 I. E$ uCR5244芯片. t2 G$ `, |1 K5 n: j* G4 e& U
" a1 g! d, U) J- \
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。
1 n* H6 a( H3 [# ]
+ i$ v7 p! w7 k, j特性
5 h7 P4 m% _* ?! a5 S& f0 X8 Q2 F0 e$ p! W; I. b, g( A
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET,反激式PWM 功率开关; 3 M( W; x: k/ L" P F
u& _ S6 Q- ^● 内置软启动,减小MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
' j1 k( [" g, u# r& r
9 `1 F ^& L+ f$ a; _5 F: X● 65kHz开关频率,具有频率抖动功能,使其具有良好的EMI 特性;
* O) k% l& n0 P) Y" J
0 W% z4 \& J+ Q# Y0 x( o) ^. a$ f● 全电压输入范围,待机功耗:< 100mW; . h6 S8 J- L- b% a
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● 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”
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● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能;
& B5 K4 S0 f! ~8 t* P
: K K4 S* t: ], P4 Q3 P● 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
4 q1 j' m# C: T9 Y
' z! f$ l) T. l3 k2 e/ Q" l● 电源适配器
" E$ ~. E1 ~) A2 B
9 R4 i% t& A/ x2 }● 开放式电源) C2 w& |# n2 K7 m3 Y
4 T0 d$ h4 J. q; L0 b" i
● 数码相机和摄像机电源5 o( E3 p8 o& k
- Q3 S* S" B+ k9 T( S5 g4 c● 电脑和服务器辅助电源
- y6 ^6 k7 O3 c/ D! X
- y& i1 W/ y, n% h/ A3 `● 机顶盒电源
0 H8 K @0 [: b8 J; ~' v
: D/ j) r! ^* m9 I5 ]% V2 I2 g● 掌上电脑电源
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引脚分布
; L3 u( `. X/ y7 I5 a8 q2 c7 |1 `# `. C) Y" G5 g
% t; H1 q6 @) q0 o0 B c1 v, X引脚描述 `/ L9 a: A8 x
. p1 v' P! c' O6 Y8 J) U3 {( u
7 z1 X3 w7 x) J# ^典型应用1 }1 Z [ ?. _: Z# J G7 E( }, ?9 ~
* {; \, v7 H; M
. `& Z3 q) Y% D7 g
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。8 |) {% d% |7 _1 w: w
. R2 V# T. }( Z. I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。
) V2 w9 v4 f' @# ]
2 V& X( Q: f& e9 n7 |3 o1 ?02、样机特性" p( p4 A+ @- w3 Y$ @5 J
. J; Z; V) H; ~* k8 ?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。
! a- t( c( g4 Y: z7 @3 m' _/ y" c4 ^: E* e" {) r9 L
2.1、输入特性! a( Y2 m1 w7 P7 ~% {+ P
% e* I. y9 K6 { Y2 B$ y
: i0 n8 Y$ r. T i+ a3 [5 L
2.2、输出特性:
, v) U/ O% s, u: L' H
0 P$ @" e9 }2 X0 I Q: T% b2.3、整机参数:
& }0 r8 c3 P4 R h) N: ]' T* ^; W$ ?2 m* ?& n$ t
2.4、保护功能测试:
- j. w* u. ]: `3 G, B; J; o1 g- t+ p, u1 V& ]) r! J' {
2.5、工作环境:
' p: ]" }# P$ G; S4 i
7 N6 g( B$ @. {3 I2 t! b) m T# C2.6、测试仪器( K) ^: Q2 c) K% [
2 @+ P: A, k4 V- S0 r% g9 h
03、样机结构信息
: j% ?/ G3 X3 K
5 w9 {7 b' G# D/ ], P; {" |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。 ! h- g. d! ?9 ~; {% U. a
8 ]/ I( M7 R+ [6 V* d) Q) Y
3.1、电路原理图及 PCB 版图:4 [: X x6 x' R; C
/ x. E: r! \5 r u7 p3 q5 J
(1)原理图:
, j2 ]2 y5 L5 P9 K- e9 g
. W( r$ m, U: v+ g& ~(2)PCB版图
# _, J3 F$ \. p0 D! x0 K" ]4 p1 o8 k3 Z( n
2 a" K5 I, Z4 [: s7 Z7 q. t4 T3 U$ D1 j- V1 L$ |1 E5 f5 N
& z4 c+ s e/ u
3.2、变压器绕制工艺:
* Z6 {9 i* _2 R1 D/ b+ k
. t+ ^9 Z7 i; x4 p, H& L(1)电路示意图:6 E- @8 x4 g+ E; I2 C8 `
( N. u& c: k3 V8 E
% [) j! x2 U2 e5 _2 f; B8 E# y(2)规格参数:) k6 H7 d( l; n: N, w+ ~( e3 z
5 Y' s% x7 v. I8 M5 }8 Q% l; H6 _1)骨架:EE22 立式加宽(7PIN),Ae=33.5mm²;
4 u, q+ O1 N6 I! d5 P9 d6 y2 Z: l# ]8 w/ M$ o9 G
2)材质:TDK PC40 或同等材质;
6 \, y, D, \1 A. d# l9 ]% T$ K. ~; Z8 J# P! L! Z; s
3)初级、反馈、屏蔽:2UEW 漆包线% J9 J' l* D4 c3 v: E
4 [7 o" j, R& W( \ J
4)次级: 三层绝缘线5)绝缘胶带:3M1298 或同等材质, i( x' q; h( ~$ w# }! _. m5 M
+ L8 g* E. }, Z0 t' V3 k6)初级绕组感量Lp:2.65mH±5%(测试条件:0.25V,1kHz);
; ]: S' s) i: m+ T5 q% \# e* R4 Y' d
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))
' g% @1 e7 f# \: L4 l$ R/ `4 | a; x; ?* j% m% m
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min
* P0 N! V. x8 [9 n7 u- Z( N$ f1 D1 U) r
l5 u2 v$ n/ F9)成品要求:浸凡立水
1 F0 O% L' |, c( O4 J5 q" L& T, Q z- _+ D
(3)、变压器参数:( F( p0 U( }, ?, Z* t* ?8 e
+ O" e+ I, x2 P, }+ X* u4 z
" I# I$ a" x8 W E- @$ Z) H(4)变压器结构图( T2 e% j+ T% l( E2 r
; Q" }( z+ Z! Q9 J1 }1 P9 c3.3、元器件清单:9 Z j2 }) R; ]8 s. ^
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04、性能测评 b6 o% y5 z; t* ` Y* Q4 E
3 x' a# @& }4 w8 a4 m# 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。2 x; t1 U4 l G4 K: s9 _
7 V/ `/ V; J, s1 m' M4.1、输入特性:8 x$ u" x5 P( c$ s4 W- T' f. ?
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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。- g, A3 j- e- r0 |6 ]; ?6 |
7 n/ i! }6 S7 L* A) }5 f3 l( F5 k
表1 、无负载待机功耗(无假负载):" j& c6 E+ Z9 l4 A; E& k" M" G
" b2 J* y4 y1 n* P6 }2 b
$ {& R% u& Y, f. V表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性0 [1 h2 y( x7 o2 A& _; U
% G! I5 Q5 w! z( H c
, l" N I# P; b6 Q, {表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性:
( J( |+ H8 v1 w( K( t$ C3 E/ a! m% j! ` \+ ?. m; \4 i2 y
5 A/ y9 j% H% X- N e/ E: ]表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性+ S' \* ?) J: B& p) J; z) ^' h& r! U
- A. s% j. S; v1 O/ L0 I
% L' m: c) _! I
4.2、输出特性:/ h8 {! u K" {9 \* D. U* p# w2 c* c
9 ~" R( W5 D8 A' x. Z注:以下数据均为板端测试:2 j) @% {' r- b) u
! @, O. e7 L0 \
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
3 U S5 @" G! b1 a0 V( H; u# \7 @+ M! ^. r% ?7 m# g! d
表4、线性调整率和负载调整率0 M+ G9 x' Y9 g
( ?9 s! N1 O) e
' `( y3 h! ^+ g7 e6 @* `4.2.2、输出电压纹波及噪音:" J# K6 F( f- F* o; B# d, x
# P3 t+ A- X3 U; E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。
5 p4 v; B$ Q: R8 U0 ^" B. W! S1 ^4 o$ A( Z& q
表5、电压纹波测试:
7 k' F8 t; e+ I# x. @1 k4 f6 n1 I& x3 | x- M+ t9 m
纹波噪声波形图:
S h6 {* s% Y8 A1 U$ _8 @, PFig1:R&N @ AC90V/60Hz,100% load
) D8 z5 e6 h# SFig2:R&N @ AC90V/60Hz,no load
C8 C/ j- q/ V' EFig3:R&N @ AC264V/50Hz,100% load 9 \+ h6 p( T W
Fig4:R&N @ AC264V/50Hz,no load
$ O+ y8 o/ O8 Z {4.3、保护功能:$ Y* T! c6 W# H- j
8 T) ?* k- M& k6 s以下涉及过流保护、短路保护的测试。6 T- P" y |' T8 i4 B
8 R) J( L* { Q3 \
4.3.1、过流保护:
- [: _% l. j! q
: d) O& [, b9 J, s7 N' F3 c0 M
! H- e5 q$ s$ i0 b7 J2 _4.3.2、短路保护:功率计限流电流为2.5A# O+ B: {' m' O8 b* T
5 i3 `" x) r- F, K2 {/ k, @
& M* R, u9 A& i3 j5 E' p05、其它重要波形测试 \5 X# u% I% z# I/ ~
6 Y8 E7 }* g3 W6 d; f$ RDRAIN(绿)端、CS(蓝色)端波形图:6 Y; ]% H! b9 _- ~6 Y
7 `0 t; a, O) q u, }6 }
AC90/60Hz,100% Load ) X" m* T) U6 Z
AC115/60Hz,100% Load
! Y# e. h$ n; b0 w- S4 @5 yAC230/50Hz,100% Load
& {- P8 k1 C1 H1 B8 g# Q) V. hAC264/50Hz,100% Load
+ i+ B, A* ^: b7 U/ _AC115/60Hz,100% Load 启动时间=2.4s
. V3 |" V, f# G* n& K& ~& nAC264/50Hz,100% Load 启动时间=980ms - G6 z3 e! N/ a. K. P
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