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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01、样机介绍8 F. }7 V, A8 L9 j0 X4 S
4 H- c1 P; P) D3 T$ u. O2 { h
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。
/ |4 [( R3 y7 Q; ~, F( I. c+ b3 Q+ Q" S# Q- A$ h1 x
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
. c6 }( _9 J6 C, q5 B4 X( X8 p/ UCR5244芯片
4 J$ A) \( |6 K5 D
6 ~: m9 ?/ {+ E h @) dCR5244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。# S9 o7 L( ~% o
1 h* s& {3 A7 L$ V% @/ n特性! T& \! p: E" d# e
5 |" T3 f% ]* \' [+ B" z8 j5 M, s● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
# P w* y) I0 q
! k3 A: c2 [# q* T7 B● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
! N# ?9 ^) Y, E0 X: Y# k5 U3 T+ N; T6 ~5 G$ @
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
, e* `0 Z- g2 I5 G l- R. Q& g, @% j5 k- R5 Z3 f) F( _" D1 e
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
3 U2 ^ E# I3 r1 l/ j- n8 X$ b! N- G F% I
● 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”
3 r s T+ V$ e- o7 c9 [. a" Q4 n4 }' d2 j
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；# d0 {' y# H; R8 ?3 v
& l; s: y1 b% W, D% c
● 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。7 u( _* S+ h. |' e1 }5 ~, Z
9 K6 m0 g& h. s& E5 Q7 o+ ^. p基本应用
" p6 v' z! H& S7 s8 ?
/ f( m8 g7 G( f7 [● 电源适配器
/ ]0 c% N) C B' }4 W/ P9 o. k: s/ {+ G. X* T: j& l8 _% Y
● 开放式电源9 o) V* ^/ o$ N% Y5 I
2 a/ T" T7 q3 z2 z' V( \, Q( ]● 数码相机和摄像机电源
/ i9 g. A. S( }# A4 C7 H* j
& \4 u7 H5 p; Z0 f* n9 v& [● 电脑和服务器辅助电源
- H4 j% R" I' f8 k" h
8 a3 r( ?/ @) Q5 }8 |9 B● 机顶盒电源 x) `$ I4 B( _4 W+ O2 A
5 g3 V# ~4 f7 c$ w9 f) e$ {! B
● 掌上电脑电源
6 X! {3 B8 z7 L+ ~8 S
- F& g& P) e$ U0 s引脚分布0 p/ M c% k" t8 T) ?5 u
& R* m& V! _( C b
! q1 _6 E. x' r5 L, C引脚描述
, e( f% i6 D# y* s4 V% {- C+ J# O; b& A4 h0 i- U! X4 e
7 S$ N* z; V& J9 A% S
典型应用
4 U' |3 M& E2 |4 E4 z# |* J! s6 j/ k) p3 ^4 L) s
, l9 A/ I" d4 m, j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。
6 j' h6 J1 A( y" J. Q
% q9 o2 E8 k# j3 `: Y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。
/ O& D9 W* U3 o, o1 C% }& }" E) F1 `; z
02、样机特性
9 R% Q5 T- u6 ^4 j! Q2 d: V1 d( g
8 ]# y5 s# n; z6 r; 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。
9 l$ A$ h) Z e9 t9 G" g' ~ u h3 C. e) C
2.1、输入特性
5 j! e6 P( {% S; O2 Z& i' H3 d& f/ |/ W' {, ]$ Y. e! F b$ }9 F
& R3 M" l0 u3 t8 W0 ~: }" J+ ?/ X2.2、输出特性：
/ T8 j# b! ]+ x {( d/ T) X* L! w/ ]+ h" h! ~) \
2.3、整机参数：7 D" m. C. ^" Q) x
4 W& u% W+ S' t
2.4、保护功能测试： h1 I7 ?" ~0 k _
0 ^* w8 _2 ~" N6 A' o& b
2.5、工作环境：
1 V8 p8 g1 T h H- E: I
* ]) H ]$ `& C4 b2.6、测试仪器
& P, k0 ?8 H1 d W; C1 `. \' l6 S3 e; I$ I
03、样机结构信息 t/ K b" E, |" {* |
, ?0 ^9 a0 |8 s* E7 @1 D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。
' g' X* T: {" R; J8 O: L" }9 f% g7 J9 P/ ^5 v
3.1、电路原理图及 PCB 版图：7 k/ j9 y* G3 N; U1 i: ?9 b: t
7 L6 { a* r/ b4 J
（1）原理图：
; _& Q$ K7 {. P n: a* _! ?+ y! w" j- g4 e4 x$ v' D1 E
（2）PCB版图- |+ m* F2 M: C& c6 b" l; U8 b
6 W, ?7 n4 O# T. {7 q) E+ l
1 Q+ @- p& \1 y! I1 n# n
$ u% Q. x/ [8 X- Q2 O3 N
& u3 J1 f0 l C% x X' G3 }3.2、变压器绕制工艺：
0 n+ h1 G. N3 b5 M. {! Y8 G+ [* C
7 _% e, _1 R W2 c8 e（1）电路示意图：0 ~ O6 v4 b) N7 |1 ^! C, W) {- r5 C
0 h; {: p5 K9 a9 B: [* s( o( F8 x0 O. f3 P4 ]* E: ~
（2）规格参数：8 |+ t; T) u$ J6 A# a
" w1 P2 W0 U/ P+ B+ g1 h, C
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
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2）材质：TDK PC40 或同等材质；
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" J+ k) I9 N' q$ s4 w3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线. Y V* [1 L; N# \. G9 i# h
U8 l5 w0 N3 S4 `4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质6 G/ F/ S4 c1 P
: D7 g& m0 V, ]7 Q6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；6 P2 E; M! D) `: Q
+ \% Q' Y: h8 a" y1 G5 h& {7 F7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
. n5 d6 V% B, `! X3 B Y/ E3 e2 [2 V7 P
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 A2 d& t8 w& G0 R7 T
& A) `) t0 L$ R7 P7 [& u7 n9）成品要求:浸凡立水
+ H; o0 J) Q& K# [( X
' F5 J- D. q; f C! {9 P: ^/ \- ~/ e(3)、变压器参数：
: W z E3 ^5 }( r& ]/ u
) Z6 n$ S P6 p* i) x4 v! Q. I; y9 \$ ^
（4）变压器结构图
1 P( |1 b! O6 q* u
7 h' k8 x$ @' f7 u' V3.3、元器件清单： B1 N9 a( {: b. \* k
, o7 f& C0 r! o. @/ T* o
: G$ v; w2 s) P2 x6 w04、性能测评
9 _0 [( N# G' s! R" Z# }) Y3 o B$ H6 G8 x$ u3 R; z
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。8 C- X/ K1 p# ?" u6 M
9 o. u& K2 r( ` P5 l
4.1、输入特性：
6 O5 W5 p! |3 K- [8 V1 j3 L) q; A6 D' j
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。
, E: ?' L. M% |/ L( v
e- m4 W% Y2 t. i3 k表1 、无负载待机功耗（无假负载）：6 _2 v2 [( j2 u
/ O3 R1 C, c+ c9 W. t! o5 N) w8 A0 a$ u p: n
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
& C$ u4 ?9 g1 g- V$ `1 e6 @5 i; K/ Z8 Y* c3 T+ s, |2 O
/ t& k, D% [% |( z+ z表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
' y5 x g! c2 z/ R$ I0 H5 q# }8 P/ [6 }
8 D& m( [8 J: e9 R5 c+ g表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性, V. C( l. Y4 F1 }6 c
( C5 s$ u5 s( m Y. \) @+ V6 c% Y% R/ e9 b* ^9 `9 E" E$ a5 B
4.2、输出特性：& i1 t' \1 ?3 G5 y7 L
4 c0 K, U# j. g- a7 m
注：以下数据均为板端测试：. ]8 e- U8 t# |
. x" [5 r+ Z7 R4.2.1、线性调整率和负载调整率：
1 H' y" k9 y- K7 L7 B) t6 a6 V. M7 x& I2 |6 F1 r1 M/ j
表4、线性调整率和负载调整率
: V# N# p; e4 `0 P) g l( H
0 [; [5 H* C* T
) W* O- D8 Z! [ w4.2.2、输出电压纹波及噪音：
. l* v- R0 ~! I3 X Q0 J* o7 v+ B2 O' y# p7 L, n+ g
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 t% q" O' f* Z n
, [$ h. c2 }& K5 H O. W/ O. q. F1 W
表5、电压纹波测试：" N! m$ U* \8 Y; K
. C+ j; M0 e9 z9 q" G
纹波噪声波形图： O8 S/ U+ ^- C4 [' M# [
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
' q$ }% |* B6 U% iFig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load 7 Z4 J; b6 p4 t4 E2 i& e
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load % K, {: O- _& Z4 Y! a3 x
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load 5 N, E$ O" U+ A% N" O- c
4.3、保护功能：7 f% @$ }3 B/ p) {' z
/ N0 T( |2 w. p- n以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ l5 U- }, b k }! p0 m" P; z9 C! l" s1 }& Y3 e; q* d6 ^
4.3.1、过流保护：
* x( O5 m; g: s0 J% T4 h& C2 U
7 K, n! x+ S2 R1 ^9 t' A ]/ e% g
+ _ E- O: e. E; J! A' `0 O2 o4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
/ i" I; s& O- I7 N. g5 W: u m4 m+ \, M) \! K' m5 r" J) R
/ p( ^) C1 U& o0 V05、其它重要波形测试
$ ^/ }# R% e* M6 Q) G7 h6 c6 p% C$ S0 t% X! D b
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：; g1 Z! s/ ?; W$ s
) i" C4 |7 p$ t
AC90/60Hz，100% Load
7 m3 B, v* e& c# j+ UAC115/60Hz，100% Load 9 B, z) n9 \: S& Z2 T' m* c% G
AC230/50Hz，100% Load 2 k, Q% M1 \2 V; z' {0 V* q
AC264/50Hz，100% Load
' l+ f4 `+ ^% M5 t$ jAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s / X: z* u) G, s4 C) l
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms $ u4 G* m& d9 W- a
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狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
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