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

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！

01、样机介绍
0 i& U. |+ }" V. W- r
# x+ f1 S$ E/ S3 \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。
! T+ w0 m6 {: K4 ]

1 n  }8 S" X& _3 `' {, I

CR5244_5V2.4A 工程样机示意图

2 b) Q) j1 H+ E2 h) nCR5244芯片
, d+ r4 t# [  k5 W/ U& V% N4 Q% H0 V
' n" g& h- K* N0 p1 v" O/ 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。
: H+ ]3 d5 Z9 M4 U
特性

  T. k' Y2 w9 D9 n● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
7 h5 j5 a  U* @
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；

7 M; ^, u0 a3 Y8 @  K; q' U6 ^● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；

! s+ c3 n4 N; O) |● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
0 P/ |! E/ ~/ h, L" D
● 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”
+ j* s6 v; u  `
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
, T8 |8 y+ T/ I' |' 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。
# D* T! E5 K% U2 C6 d2 o0 v3 ^
基本应用
, k9 \( T) S6 _) q. D# g  V1 E
/ e" _$ V. m' H8 C' B+ Q$ X+ O) o● 电源适配器
  z* \3 N( a% Y9 h( i( ~* ^
# s5 i( S5 }+ [2 T& c) y! A2 c( \# @! D● 开放式电源
. d, {$ L  T, W3 J" t, T2 [0 E" _
& a& ^; g% }) X8 l5 L● 数码相机和摄像机电源
, s2 U* G5 S2 G& @+ W
8 z1 f# G4 v+ |0 h● 电脑和服务器辅助电源
( |% Q  X4 ^& U. x# ^6 G
7 z$ ]) E) t' u: a! {● 机顶盒电源
$ w6 F0 W1 W3 I* J
* ^: ]; S; G9 t4 Z# ]- h  F7 U' g* g● 掌上电脑电源
0 |2 |) X: P* f' K) y* q
+ C3 x2 D# |. G1 q% A引脚分布
* f# D  I. W! I& t; [3 C, t9 T4 g

引脚描述

# H6 O+ n1 [' U7 H% E9 \1 b" a  M

典型应用
' l' r- {9 j( C( f
8 z5 t* O% I# K  Z& k

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。

! Q8 G5 X. M/ s! a: v02、样机特性
9 [  Q" B( P8 K0 ^) w6 P
0 B* ~9 @  n( G1 Z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。

2.1、输入特性

2.2、输出特性：
3 r- E" I) z+ y2 f+ _' z- n8 m

* A; Z5 [3 e8 O8 S+ o/ i) }, X2.3、整机参数：
: F3 Z, _, o# R. T: X2 e

/ r7 T6 L, ]: h; V+ ~2 [2.4、保护功能测试：
, H4 H* k; ^) @7 \$ q5 S: F

2.5、工作环境：
5 ]( X4 M( i. p7 \$ T/ O. i

2.6、测试仪器
2 d3 D6 U4 l. r! j% S) D* r) S

& K% N' {1 F0 g) N' b3 J* X03、样机结构信息

1 c0 k9 i( ?+ t  b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。
" I% ^/ r% \. Y  h# h8 _9 x+ B
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
: Q, j6 s  _; t, f$ {' K+ ^
（1）原理图：

（2）PCB版图
( ^& Y( m2 I, Q: ]& o0 a
- ?! n7 z7 x3 {0 `# L: E5 x! S7 J

& y8 H- B$ ]% E' z9 }3.2、变压器绕制工艺：

7 d; k# ?7 i. Z# {（1）电路示意图：

& W! l$ O0 M# Y1 @: {( I

（2）规格参数：
' ]: z4 n: N7 Q; C0 _) T# C. Q
+ p0 M, }! @& ~( p& u+ _1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
4 B, z  @# ?' x& D
2）材质：TDK PC40 或同等材质；

3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
: W& h' L- I$ w+ U6 S
( Q# Z+ R) O1 I) M6 I/ t4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质

  c4 _2 S/ f3 I5 o  k3 K! _6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
1 N5 {/ m& T& P7 @  B
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
1 v2 t& M4 R! ?* |! z7 |
1 l$ z% H( T7 |- W5 ~. i9）成品要求:浸凡立水
0 b! t7 A1 U1 {, |
" O" d" I  B2 [# b% f5 z! Y( C(3)、变压器参数：
8 a+ _0 P- c& |; w/ ?

$ i( V% A; S6 p, H- b（4）变压器结构图
& X4 w* {8 O/ l2 v  \1 a5 z
# A. P& W* m7 h0 p

3.3、元器件清单：
1 k3 O2 x$ e1 t- w  A" D3 n; R

% k- D- ?! K( e. p04、性能测评
' u# c8 X  ~/ Y, {$ A
/ P  f! l' T: `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。
  c% q* B  n+ U* |, |$ K8 O
4.1、输入特性：

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。

表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
" g) i( V. M$ I; b! h5 A" P' Q
/ Z8 \5 ^1 E# G; R& i

) _. U" R0 f; i表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

0 m& K: b5 H4 ]表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
8 S) B) x2 u) H' d
1 b( T6 H& N) Y. k- X9 W. R$ g2 u

表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

4.2、输出特性：
" e+ z2 G% ^* p2 }
注：以下数据均为板端测试：
- |% T$ a/ i: `5 z
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
: x; w* Z4 k9 f9 T! l
表4、线性调整率和负载调整率

0 R2 f0 C8 z6 `! ~3 C% v0 h

% i- B+ z9 e" B8 W4.2.2、输出电压纹波及噪音：
8 `$ e; j( w0 g0 W( h
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。
0 x- d, i3 ~; ^2 M! ^
表5、电压纹波测试：
1 n$ O5 G% n7 P7 l% z
8 K3 [9 ~5 [! S

纹波噪声波形图：

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

$ s+ ~6 F1 z$ x6 p9 ]

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

. M1 j( {5 X7 T: |

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

7 m7 F  f$ W( J+ c) u2 q( \4.3、保护功能：

* e, `% O# l' `# N! K( g, a以下涉及过流保护、短路保护的测试。
0 F" [! Z! L9 G" s
% P; x0 O' y& @- y( o3 J; ~4.3.1、过流保护：

' _  D# m" K9 ~0 _# j& _& `3 q

' `. e, C* u) E' V+ c( g' h  \4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
0 `( }2 w7 [( ~# }- M: Q0 _
" x) @* n  a" f6 ]" M& u

05、其它重要波形测试
8 W: D- E4 q" G$ X# v
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
! J0 a* ]0 K0 N9 o
, b) S' M9 i6 n0 E' Q. Q

AC90/60Hz，100% Load

1 p" Q( |* x4 D' W

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

4 s& e* i. t) ^  g" e

AC264/50Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms