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！
6 Y% H7 E: q  q, L' b
7 `6 G, e& B, D" p01、样机介绍
% }" N' {, X  t9 o, m, f
/ ~0 v2 _0 T  C- A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。
) k- C5 @6 ?! ?) O( x: ~. B

. x$ |6 a0 T1 f6 ~+ K

CR5244_5V2.4A 工程样机示意图

1 O  F' @+ G$ H, yCR5244芯片
/ e! i" P# P& c: O) Y" \) N  U( w3 R2 ?
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。

% e8 q& a$ x6 d9 R6 [特性
# q# `- a1 C& n5 M' ?1 j# t8 t! j
: f7 ^4 r, C* T0 p8 p) y9 L● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
, a( |( M% \  Q/ C
1 M- ~% q/ `0 T● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
2 Q. `) \6 g. P; c; ^$ m/ C4 w
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
4 B: @. |- M7 A+ v! j
5 @! H# X7 `1 k% {- \, E● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
0 }$ y) k$ c3 }! z! q
● 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”
$ Z- r) u% m  M, r( v. H
" d, S; q7 l+ v3 Z! l* A● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；

: k$ g  N4 O/ t3 p5 K● 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
; o7 e# G1 g4 U1 ^
● 电源适配器

% e/ N" j) W% S4 [● 开放式电源
+ W3 v4 K4 j  v2 @: V6 ~/ v
' i8 D, v+ |, p● 数码相机和摄像机电源
& ]  T2 ^% f. v; e
1 U. a/ N& Z2 W' K8 L1 x● 电脑和服务器辅助电源
0 C5 ~- r0 ]6 Y: e6 g/ T% T7 U
/ K6 f8 h& G6 z- b* x, u● 机顶盒电源
; i4 K8 N9 k6 C
! l4 E* `2 y2 J2 ]  s4 z2 V1 Y● 掌上电脑电源
6 ~5 D% |8 d' F" `. B
引脚分布

引脚描述

" O& N$ K6 a$ n) _, w典型应用

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。

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。
) c- O% S: s. F6 J
# ~1 n3 l% y/ F1 K02、样机特性
( {7 D% [/ U; K( t3 L" p
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。

8 V# C# M  {0 \5 F- ~4 ?/ W* n2.1、输入特性
% ]* J7 L% M  d( x$ [( W& U  f3 @! f

/ e/ M: l6 ~$ C+ t2 J+ R
2 ?: ]# ^: v( m, O, Q2.2、输出特性：
4 }: _+ G0 P( O+ r7 C

2.3、整机参数：
' N6 A, }- {& }8 p

% z: C* h- N5 A; M- n) F2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
- u0 c9 R2 u7 }1 X! o3 y$ r

3 X+ t6 n, ]8 e+ w, [2.6、测试仪器
& P% Q. j4 V) N5 @" L

" C, {9 U3 W+ z. ^$ K/ j) {4 A03、样机结构信息

+ t" [9 B& l2 n2 g# m& t7 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。

. d& s" z, ~4 I2 ?: q; g3.1、电路原理图及 PCB 版图：

（1）原理图：

( S  v6 W7 R5 R% t/ x: t, }& P8 i% m

（2）PCB版图
9 ?9 o/ W3 |4 U0 ]. }2 F) Z- b
6 c! @# Q3 c) @+ P" I

3.2、变压器绕制工艺：

' Q; E" O8 s: g( n( O+ T! V7 G3 N（1）电路示意图：

+ Y* v- y. ?+ c0 ]" c8 }（2）规格参数：
/ j8 _- a0 Z: M& v3 v" E
- [2 i* s' G: a0 J* ^2 Y$ l1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；

* `8 M- Q! E4 V2）材质：TDK PC40 或同等材质；

( W8 i. @! U" j$ O3）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）；
& ]4 Y. H8 T1 S: ?  Y
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）)

8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min

9）成品要求:浸凡立水

$ b( c, _+ t. H6 {6 r(3)、变压器参数：

8 _  p- k: o, e8 r% O+ [" A+ F

（4）变压器结构图

3.3、元器件清单：

! a+ C6 {3 K7 `: ]04、性能测评
7 M* G* x, v% a& j+ h: T0 ^
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。

4.1、输入特性：
- r2 m7 [6 l8 z
! e; S$ J" J5 S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。

6 ]7 Q4 ~! T/ G& p' ]. s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
: F4 e+ p) y2 W$ u5 g0 t0 R  O
" M* l8 n/ Q/ H: L7 c5 \7 r1 Y

4 c+ Z0 q0 r8 \* \8 }! S表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
; r! @1 w! y4 u0 r
! ]. R4 |) u2 i1 ~

; S) j8 S; A) V1 B% ?+ I0 Q表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

4.2、输出特性：

( F2 e  p, M8 |注：以下数据均为板端测试：
+ {# R9 a# c: J2 i" M
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
5 i( _; J" O5 o
" f9 z/ v1 V: u! Z, ^' T表4、线性调整率和负载调整率
7 {# f. P  a$ r5 y
! O0 D% `2 g; {3 q2 ?( ~

4.2.2、输出电压纹波及噪音：
0 V# d9 x/ l/ U
2 A, c% f  c6 @5 K: E- L: @6 X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 ?% X+ S' C3 E4 o! Q9 o$ y表5、电压纹波测试：
: K  z7 M8 K) Z# h

纹波噪声波形图：

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

! l8 Q5 j6 Y: |6 I+ Q. Z) ?( G

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

& U$ K" F9 w# Y0 H8 V1 t/ F0 l6 g4.3、保护功能：
8 @2 n. K4 l# c# {( b
& E4 u4 N1 q" Z% z. S2 j: p以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" p( H6 m7 G. I+ Q
7 M' ?: z' F6 P; {. L4.3.1、过流保护：

9 v, C! I8 \- j9 q, r* f- a1 ^

4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
  u6 r! `" I7 b( E  v& D: U
* _. I! f6 d7 e$ A' {; m2 m

05、其它重要波形测试

: c2 O1 P. J: k3 M. m* ^0 |+ iDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
6 R3 H+ K' B9 h
. @3 v; M/ e/ p3 D; ], S% w

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

4 t3 d: ~7 f% H+ _& u

AC264/50Hz，100% Load

! q) \  U2 `; W9 d( F

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

8 H" R) J/ s* K4 ^3 S

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms