本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 5 [5 h) z, T, S5 A6 h% B+ Y. x
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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; ?+ Q$ j0 o3 y4 N/ ]) r2 i' b
! J( G9 e7 B9 K& P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。
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2 t9 Q" m) W7 T6 n% ACR5244_5V2.4A 工程样机示意图
/ Z/ N5 O" M/ ?: U6 _CR5244芯片
/ s3 d$ \, c$ y% Q. Y1 L7 K6 h, s, n. b0 |
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。! q0 v3 F- a1 J7 h- e
. p0 z4 f% X. ^+ q: M7 z! W0 x/ J特性
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● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
) y% g( t: _, o$ N4 v3 n2 c
8 ~) B8 V' p4 R" J( b ~● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； ( p1 `! h! z: K8 j9 _7 p7 R
v3 g9 A- }3 j: c$ S6 t; ^● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 2 m* K$ h! \$ ]0 {0 {' ]
. z/ o |% Y. l8 j2 X% }
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW； / j" p: e/ N' |: R
3 A0 P" Q% B6 l, P● 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；
) m) Z) N0 G# k+ [
/ f0 O" m. h$ _: g1 N● 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- b+ b' @; w6 p% @0 V
3 T. X* N3 G6 I; u
● 电源适配器' \9 L, i) p% A; g) S) V
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● 开放式电源
% f1 t# I* K* t, K, H3 C* u. _. R4 I% v
● 数码相机和摄像机电源4 N" G1 U* G- I+ q! }
6 p" ^2 z" m2 `8 @ }
● 电脑和服务器辅助电源
) W5 Y( _6 R5 b2 o- B- ^
! e. x3 ^5 I0 E6 P1 z● 机顶盒电源0 `8 y* H" a& k$ @$ q
5 J' B6 F- O" E- ~ y● 掌上电脑电源
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引脚分布
' S3 g8 ^& K1 I+ c. m0 {
" ~& y: ?2 @+ ~9 |2 X5 k$ u6 x n* S2 S
引脚描述
! U. {$ H. }5 c7 n5 g
+ d- E' n+ V' X% V' q
5 p- }4 M$ E9 ` l1 L& \6 w% ?典型应用
, V v9 s9 _7 ]% w: v& D2 g1 [4 x4 m7 k5 Q
8 h" [. `4 i5 A6 d! b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。2 _) p( u* o' N/ `. T0 T
7 H: B' H0 N# f1 W: x$ e
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。 a7 l. r5 G& t
, W1 R$ ^; v3 U1 Q8 _9 B02、样机特性) D0 r% I) z3 z& {- w8 j! O
# r1 D& z( S- g5 s* I! |" X3 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。
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2.1、输入特性3 V/ h9 s( c9 c7 @
! D. m1 U8 l6 F" _" i7 X
3 j) X/ ^& M; O; k% s2.2、输出特性：9 k7 p$ T4 b+ a: s
0 q' d5 R3 L/ l" q; W$ Z9 D' z2.3、整机参数：
- T( q& c2 j' G4 j( M, v9 }( [. [$ S7 R2 e
2.4、保护功能测试：
* V9 b+ M; c. x; F5 a# r6 [$ ~7 M! W) ~/ G
2.5、工作环境：
& h/ m7 g/ [6 O" F; J6 a
7 N5 |6 q6 \1 S$ b7 m+ A2.6、测试仪器6 I6 [6 o+ {+ j/ B) q" L
: B) ~+ W/ K r% @* c4 S3 o
03、样机结构信息. j1 P; u7 H" f, ?6 N
' W' r, g: F/ `, T$ V
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。
+ b5 g9 B2 E, _; \( l- {: Q( t5 I
7 P+ o! r* |: X# J3.1、电路原理图及 PCB 版图：+ b# k) B% m7 G5 ~
* E* ^4 j0 N3 T v/ q+ j Z（1）原理图：: B. |. n5 l! a3 n
; ]7 H% j2 T7 V8 k
（2）PCB版图, I9 X$ m9 ~- ]1 n
# |8 {# t( k0 d5 t" X
6 S9 E3 g0 r% N( \* h1 `3 t' j& C8 X* p3 r9 `% [
& u6 N8 D6 q/ H2 x# @9 N3.2、变压器绕制工艺：
' V) t/ r* [7 P
% O" _* w6 o8 h! {（1）电路示意图：
, y) X0 ~0 D6 j) M; e. \1 Y/ K
% M$ W9 k8 O: A- C( U* z: V: A" o) l
4 D; ?; @8 z- m& F/ q" r9 _（2）规格参数：
) }0 L ~5 ]! a( w; X6 d( N, r- p
! ?5 |% J. z- h' P: u7 ?6 E V1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；: t4 ?5 P8 T$ \, d! h5 Z8 A1 ^
( y0 r2 p. p9 _, K+ @4 e% k2 C1 i2 e) e7 ?
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
) C9 C4 R, N8 e0 {8 {* c \5 w: o; G2 l/ J# e. z6 v( `
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线+ [, ?4 c! ?5 u, \. n
+ W6 x0 N9 U* E' p$ n* F6 M. R4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
- C1 ]7 z" @1 H' N# S6 X, ^' r* H3 ?- ?" c1 g: j J, o4 M8 Y9 E7 R4 F+ B
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；( \) c, m% K5 k" z8 [; x
: V) V# ^$ V" l+ Z* k8 o8 `1 p& @2 Z
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）)% b3 o: U3 x! s- K& f
/ j3 h* f" V3 e+ t# Y: Q" S" \8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
0 H- [7 c; }7 M* q v3 N) E Q& O3 A8 P3 y: y9 i; v5 a
9）成品要求:浸凡立水
, C) |9 O7 Y! {2 z2 M; ~/ u
# k: A) O0 |% U% t(3)、变压器参数：. a& e! u6 `: `, s) T2 s* S
8 m$ c3 A& s5 h, P* H$ Y' C% Y! l9 H, }( R' c4 B; T
（4）变压器结构图
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3.3、元器件清单：
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5 m" d, b2 R" S. \9 B( I- O9 n }! V5 [3 t; }2 ^
04、性能测评( I r2 `% F! y7 u, i
8 R4 B1 l- O Y9 o, \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。
0 A y5 W( M% Z# Z1 q% D- v0 _
) r) C9 k O, n4.1、输入特性：
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1 ^# } @- U8 V; d6 i6 V5 @4 {8 d" T( E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。! F; e, @/ i( c3 `2 |
) k ]. }) ]. L, d7 _- Z/ O
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：" C# v% T) ]" W/ S4 z ~" T. E1 ]5 W
" t! h7 t! |$ e6 m" {9 j6 L1 S5 ^
/ P4 u6 ]. n5 R" W7 M i; a表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
: I8 }. U8 }6 t8 e( x+ l. Z
( I! W! q9 x1 z! V1 R8 T
, e& ?" Z; z! X# J9 L9 r表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：6 o& x% H- H( u8 m) A% V! }
0 C) y: l4 d4 ^, e
+ Q3 A" j, G, e* c' }& P7 D
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性" F* d* w+ e ~: Z
. r, V) z6 D* G$ f& A
$ j" I! `, q( I9 b1 b
4.2、输出特性：% O! f' |7 n) @: u% M2 c7 D
5 {# v+ o( _; h注：以下数据均为板端测试：
+ j3 T- W( I8 k Z- I9 |$ @7 `( h0 u
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
9 n& U+ _, I- I y0 ?+ ^7 F
; g2 H' r n7 S$ {# i$ P% M5 A9 G表4、线性调整率和负载调整率
# U$ Z7 @* T5 v0 S5 H1 Y
" c* k2 Z; M K" a6 K. z4 s: Y% e4 f Y3 e: U, Y: R2 p9 @
4.2.2、输出电压纹波及噪音：
. S2 F% V2 n% g& l5 `
8 y; |. m# d2 x$ D! L) e) j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。
8 y6 v/ p/ e" o! q! a( I
4 D6 Q# S( h4 @6 j6 D. F( Q表5、电压纹波测试：# u( X8 I6 B4 w) h; Q( M
4 D# w! {/ v5 S; h- K1 @- }$ q3 f
纹波噪声波形图：! I; v' l4 Z, M6 s$ c$ Z' F7 v6 Y
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
' A) c8 @# G7 S/ h/ w6 [Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load ! u- \! D1 u: i) f
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load 7 o7 S0 o2 r9 ]
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load 3 |" I2 u. b( V$ F
4.3、保护功能：7 A; y4 J/ g# y
' z8 I# z, S6 K4 Q, i* E2 o
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
. [- m& @; _% ~6 z4 ]2 ]
b, @& v8 a0 h/ _" h4.3.1、过流保护：
y3 U, n; ?5 @0 M9 p! c+ Q8 o" V4 \2 V# l, X
6 D1 z' q+ q; C [4 ^3 W) o1 v4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
# ?; C* v& h& a/ b$ C. p3 P; r% N/ W+ P9 I/ V+ v" C9 r
* C$ \0 V% s: ~" R4 O05、其它重要波形测试9 ^$ e m/ n6 n6 t
" L% e9 a/ \7 q0 a' _DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
3 Y7 S2 Q) R5 n: f! E9 \ S, @5 f7 `3 |& {4 [8 Q( ^
AC90/60Hz，100% Load
# c7 m* E& u, E7 Q* M; }1 b, D4 J8 vAC115/60Hz，100% Load
9 z6 i/ B4 Y0 |2 z5 C7 wAC230/50Hz，100% Load
5 b% q3 c! i, `AC264/50Hz，100% Load
' S o# L P' j4 A' KAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
3 e$ D0 ~ M, d# x6 [$ KAC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms q- U7 ~: r1 ~7 m' K
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
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