本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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( q$ x8 \! W& m: d5 H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! F1 N1 E5 D! x( s
0 x5 B3 d! ?5 x, Y/ ^0 t' E3 _1 @* Z
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。
3 z- k5 K& f4 R/ N# a3 l9 Z! k' B0 p( E/ |
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
% G, E4 Z8 ?" O) sCR5244芯片5 Y0 d0 t/ H0 t2 ~
0 ]% [2 ?0 t% r8 }. Q. wCR5244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。
; `2 ~8 c2 O! T4 L# K, _6 C: h9 h; }8 K3 f) f: o6 l
特性
: g5 o7 D. E& i4 v! V+ K8 y3 _/ ?& w# B7 T( }" c# O
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； ) t, B' |$ h( G% Z7 d
& }! ]; |- P9 Q8 ~. A r) f
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
- w- o3 U$ a6 P1 [4 j' s0 }9 w, G2 U* T: @$ k. v" J& g! {6 h! j8 ]
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； + v. k) ?* D/ ~8 w9 f
8 t: p2 C4 o7 t+ D- V● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW； 6 ?' c. v% _% K9 N$ T) y3 I
* y( I! A7 m9 l5 G
● 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”
+ r9 m$ p e9 Y' i; b- s- `# v2 U6 W$ A Y7 Y/ W2 M
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；6 x9 k7 Y. D, c
' k: r4 i) F4 W, R$ f/ I● 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。' b& L" L' Q9 U; a% R' l, F a
* S2 v5 z6 ^4 x+ T基本应用
% x1 \" O0 I3 M* N7 q6 h; x( O
. F' D3 ^% J0 t+ i● 电源适配器) [- W% x' `/ W
- D4 n; l! r. m6 `. l
● 开放式电源! l1 Z. T& ]/ Y2 v) Q# H
4 S+ O2 _" o- t# L( r" h
● 数码相机和摄像机电源
Z/ a$ ?6 r; E, ?; B+ u
# t; ~4 c' v' E3 T: S● 电脑和服务器辅助电源8 `# H& u( P3 G
# R2 f+ k, B; A$ y8 h$ ^
● 机顶盒电源0 g; Q& N2 J. R! J- F: j0 `
* j4 A8 L' m! `, @: W/ C● 掌上电脑电源
9 S6 ], e6 T0 f, v* i' E5 T5 T' B# V, I) @. [
引脚分布
9 N/ U7 ?0 x1 R/ o; N. ]5 \) q2 S$ K- I+ v! k) y7 G2 N2 C5 K
# _* l M" K$ v0 f8 {9 u引脚描述" @4 Y8 z8 N1 r$ S
1 p0 W% l: T+ q( Y0 M. \
1 }1 J9 r8 W: c2 [, h6 Z$ I典型应用, n$ R) n3 Z4 M" |: i
6 c, s6 l) }( D* o+ s
/ @! ^: ?. S6 N6 v3 @2 q9 z
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。
1 q' T h/ [8 {$ T! Z6 t
- m" J8 ^: z) P3 I5 J" r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。" Q- v8 l' I$ \1 i0 }% l, m+ c
5 Z W1 P9 ?( ^6 ^
02、样机特性# l6 V3 r7 {* p
" P6 U7 a. H7 O: {8 G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。7 ~7 \3 ^6 [+ {
1 N% Q, ~$ i( h% _
2.1、输入特性
% j# _5 ^, a2 I" F; |6 X! Q( |6 ?5 y
5 M; R6 J3 q2 v0 q9 t2.2、输出特性：$ x5 n. \/ S* ^) @2 T% y
: W: w2 o9 z* j2.3、整机参数：9 z7 V i& b, o5 v' ? ` v
) d: b# `1 T. b7 ^& C v+ b# ?2.4、保护功能测试：
' z* _% H4 x# L \& d6 B- c' w* C( e
2.5、工作环境：* ]( G: }- J# h$ V9 I
% `8 z* ^& n* U% Z! V2 G! x0 l# v
2.6、测试仪器
8 J+ y3 T* q0 C9 d3 z2 D
) C9 c( W# C+ z# Z" e03、样机结构信息3 n2 i" `4 J3 v' W* ]+ E- j
$ H* a6 }! x5 z0 N
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。 " S2 p: o4 h9 ?0 l! h; g
- p6 I+ T G; v6 L+ `+ V+ g
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
( z( e1 _, {/ }" B Z# \* m. D# ~: x6 B' `5 ~
（1）原理图：
- k) n/ r+ k) D& l, e2 `% `1 \6 ]! w* g+ n! D( v
（2）PCB版图( k4 g0 B% F; i$ b
1 h0 \1 d) J* P& a) P
$ e) y# ~+ l/ x" M0 j) J; w
. s- y" _1 `8 G1 ?% Y7 e: S2 Z" B& g g) `
3.2、变压器绕制工艺：
P+ ~/ i7 o4 n! v# N& G6 F# Z
6 ^1 X2 a( N8 m, ~（1）电路示意图：
8 \. T3 o2 n8 ^! p" [5 I) q) G6 |) o: w/ Q
3 c+ x' _( [1 Z（2）规格参数：1 h; |$ q# i( I
- Y' h) @1 e* X3 D' D& m1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；8 l+ U Q6 z! k2 L% C/ y/ _
/ C( o R( T# q
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
' o5 w6 o& C0 Z9 O6 C2 S2 A( L/ L' m7 O( M' t/ x. x
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线8 v+ V% Q5 y, K
% |5 {! `* U+ K# i; @, E8 k) ~
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质 @% ^: p8 x6 e; P+ v4 L8 v
1 h9 m. S2 E! |- J
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；0 ?+ f- n; `, q4 a, _8 @
9 J1 H- R3 P) g, X R7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
! ]/ X7 L& c. x6 ?6 i) I$ y3 p- N$ @
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min0 y4 W! r: l; q( n
( t9 c9 B6 E# Q: V0 t9 F& o9）成品要求:浸凡立水, j1 j. w* J. z9 ]! D6 x
9 g" a1 v( F/ g3 B g/ z(3)、变压器参数：# d% }( p5 Q1 ~" I: H& a
: S8 `7 `8 b. O+ t' V# @
+ u5 y1 V8 B% J6 X（4）变压器结构图7 o; E6 B+ R$ T0 }
: w( S6 j& w: u* M3.3、元器件清单：; E9 c+ o2 r2 }5 f0 \; y) D4 ^
y, Z2 F( o, j: C/ ?8 {
: D" p, }% g/ q0 D" W04、性能测评) Y* R8 x" Q0 v$ b4 o# I* n
& D/ }: C+ ~' Z# x5 t) [/ s
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。( R5 I0 h `0 L( r0 \+ X
; l R6 X1 I+ V4 l7 _ b/ y4.1、输入特性：
8 }7 [( [4 C2 d9 X2 Y4 n C5 [3 S& C
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。& D- } o N0 b0 I; z5 h$ p
$ Y+ c/ L) T" A- P5 ]- @$ e. A表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
- L. [7 K; }& F( f0 t/ N' Z4 o. |- @- N
' j: w9 C$ W5 {, c4 [表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
3 h5 [/ }, ?0 O0 p* Z8 |9 {
- @6 F0 p, T+ j; p2 u: _
, A7 \9 A" M7 ]$ r表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
$ `! D- x8 m k& R- u3 ^. @. l6 g
& I0 b7 Z9 M( ]) f6 I/ `9 }2 Y- |( H; J5 ?
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
% Q7 @9 s' j; c# Z% r) l1 b0 S, t# K/ p, B$ c
" g7 N, K. U" V/ m
4.2、输出特性：9 ~1 v1 l) [: U( @- k+ J; j v* ^
- {* w* h5 g: V5 \' t
注：以下数据均为板端测试：
/ a/ E6 a2 v( u# h7 R7 g$ y0 C2 P1 m( b2 w5 k2 l
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
. B: G( G+ ~4 h- p" x ?8 H$ B/ L# ]0 u! [
表4、线性调整率和负载调整率
P; M8 `9 k! L
3 f. d) Q6 ?: E! i. w" B8 u( h8 F" P
( p. b9 d5 z j. m) I; B+ W4.2.2、输出电压纹波及噪音：
/ ]1 R' W3 S# ]
- d4 i- r6 D4 @' H+ Y5 D! m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。6 d) u! b, p4 U- ]+ E; i* }
9 i. k" g( e6 ~6 ~ r表5、电压纹波测试：& V9 z2 Y5 l9 z! [' G6 ]
( u7 g+ W4 t) ]: _3 r: Z
纹波噪声波形图：
: j9 H' C) Z, `4 \" ^% qFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
8 ?$ G6 ~3 j" b: ^Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load 2 f% c# W8 H0 Y# P, i: b
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
) L! D0 n; F) O* p$ y: C+ y0 E2 |Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
6 o9 l. E5 L5 K% p7 T2 D+ L2 E4.3、保护功能：
1 @# V9 ]- g0 s9 P8 Y. _7 m% \8 r! {; T( }: A
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
% q- {7 ?/ K' a, J* m( @
, q% C7 d! f. {4.3.1、过流保护：
7 d. T+ l* ~) \' G. O
+ u" l5 O5 l& A* c* j1 k; C F( u9 S/ f" {
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A. n, j- |8 T- s
& t; _, P0 _5 J' ~; j7 z
2 f; x n2 w" p3 [3 F% s05、其它重要波形测试( O m* V7 ~2 Q0 U* Y/ U _! \
) U) ~6 F9 C% O. q- j
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
3 k7 ]3 m. ~% m
4 ?" \! n0 d9 T+ U$ {6 z/ k3 o! M% ]AC90/60Hz，100% Load + f/ |, v: ?) |0 Q% I' u! n: P/ I
AC115/60Hz，100% Load
- N$ A8 o4 i% @- |7 C9 X- N8 q' \AC230/50Hz，100% Load
* h3 w+ T% R) l+ ^/ k. U# V6 [AC264/50Hz，100% Load
1 u; ?6 d7 B1 A& UAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s " Z" D% ~) X- U& p9 r0 I: }: U B
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms + ^* M2 N- l( I5 U2 L0 e- Q7 N
|
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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