本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
2 F& f5 ~+ { A
! |. \5 P; W- e) i# t1 u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！
, b0 u) c) z3 O& g# M: D6 ]5 J* w+ F8 J* h. ~& x5 V; I
01、样机介绍' h7 w9 @/ m. \% E
' L' _; {3 N0 M: X. s" E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。
6 V8 P3 b. R- U: o+ r0 \7 L, \, z
* r" `9 {. P& }% C2 S# \CR5244_5V2.4A 工程样机示意图 ) v2 l5 s, i T
CR5244芯片7 ^8 J) S2 P; I6 F* C
& K5 X' H- P4 l0 d+ n6 R5 @
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。8 k7 i' Y- D) d' e' u& Y
. O ?- @. d- I
特性
' ?( M. L! V" I3 K R! s' X4 L/ q* Z- U3 I6 W
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； & P9 w- t8 i8 a
. Z4 o; N" m; V2 W; z3 y
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； 4 u8 A1 p& ^9 ^4 }7 [! R9 F1 E
% X9 J) J) h. Z8 B* G
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； ! J" ?* E, E; f: a
2 o o' N2 Z5 }, O# O4 U● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
6 C6 V2 h( V3 w6 N& m' F
& B% W3 d, A2 M) ^# x- C● 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”4 m4 ~( a2 j; ` H$ o" y8 Q0 A9 F
+ T2 t/ q8 v' u" y● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；. U4 s, N! d/ G! Q Y0 k5 X
8 l% ~0 W( x3 o( ~" C* P5 Q! J8 d
● 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。! L. b5 _& A, Z6 Y I
% z) L! ~: l: W/ u, C4 z" o9 r6 I v
基本应用
- h0 }- Y+ n! x c8 k, D# o1 Z+ ~: j+ k
● 电源适配器
9 M$ B* h5 t- z1 O( h
$ z! [9 O7 s" v' R● 开放式电源
3 `* I* ^; q( z! j1 _5 C" q6 m: k; B3 H" f3 ^" g" j0 f
● 数码相机和摄像机电源0 U' P3 i8 ^/ T0 Q' S; i; k5 J! y9 [
7 W+ h3 N4 |& z; e: P7 e6 M6 T
● 电脑和服务器辅助电源
9 G$ r! t7 ~! s. K, a1 W3 j7 o0 k# E f, x# Q1 c
● 机顶盒电源
' T t+ R2 r* E: T
7 t7 |1 ?6 J( y% Q● 掌上电脑电源
& G3 m' o4 l+ P0 [1 J' C
8 f/ P$ O/ }' C+ D3 c引脚分布- t0 r! i A+ `
; h+ h3 Z) O2 Y2 k6 W0 U& l0 @& k" d
* K; c" _0 l( c" n4 [引脚描述+ w5 P( B: }* d0 w
: p5 X( O$ N3 C, W; W1 f) y8 N! _
' p \0 W' w! p( C& I典型应用
% A1 ^8 O7 {$ h2 A; A- E6 B4 E0 |+ O) J& N7 `: Y+ T/ s+ a9 L" U
" i! a7 G% E! v" f/ b. p, }9 u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 L, N7 [$ v$ k0 f" J% T" o
+ s& ?9 C" C0 y: z
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。
: Y' d- e. R& u. y8 w& U$ s: n( ?( d, W0 q b& F% W: F& X$ X9 J2 g; f8 s
02、样机特性
7 f7 `/ t- j$ o4 Y
6 Y) s& F+ f+ F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。
6 M9 v# I% Z/ ?$ P0 A) r/ @; G8 T4 B! P8 ?# j
2.1、输入特性
, c- O3 V" n2 b. {# A8 Q# {% U, n* I' X6 z! g3 S
* L" d# ~, \# d2.2、输出特性：
$ ~- a- c% A( l7 n0 I) I7 y0 S: [7 i, b, k* p8 ~
2.3、整机参数：) R/ Z# T D1 O
- B) |- c" t4 q9 l0 a2.4、保护功能测试：
. q2 t% b) v, B F0 T' ]1 D* H2 a. u4 u( N! X& }# f5 g
2.5、工作环境：
* m* j" T5 w: u, y; j+ m* c& {. K4 u; ]; n( b# m
2.6、测试仪器
- i* a: j+ k9 M$ Z T% Q7 O! q1 c/ d, O9 k# U* c
03、样机结构信息
) w, B: G- l, M; v4 y& `
7 t; A% [( Q# K ~: ~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。
8 e$ `3 o5 v* {" T, A& O) C0 E8 D$ G; z( Z
3.1、电路原理图及 PCB 版图：1 ]6 p) H+ d: l) d' w# |7 k) Z
# U2 r' w( V6 M! ]$ j t（1）原理图： Q# M2 R( r" q9 R/ C
2 L" ^, l7 ]2 B) _* N& c$ Q（2）PCB版图
$ h1 f5 y/ i1 `3 ^# a0 M6 q$ Q3 `* e4 @
; X, i+ x, A4 u, R8 ]8 a! _
3 S' V; u @- ]5 i9 q5 b. e, Y. {, w5 X- E" q+ R5 v( z
3.2、变压器绕制工艺：
- U, L) [: \3 w) s
( T' L" g+ z; r) Q（1）电路示意图：! A+ ` I; {0 _3 r$ t0 Y2 R
! d. T8 F) L: M0 ?2 z! S
2 ?- R. V* J9 c（2）规格参数：7 E+ E+ z2 y* n# j' l
5 t3 |/ n/ G/ Q" w. u9 M/ R1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；8 l9 ^; b6 Z( |9 W
0 e, s4 U) f$ M- |2）材质：TDK PC40 或同等材质；
( o$ z7 a' P' R3 q3 K' B: m& J" r/ g1 T, }% W
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线" Z, U5 j) G6 M+ Z F2 S" ?: Q D
+ [+ d, _4 p& {9 W+ [: m4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质0 F( t. x" \9 h( ] p' z. \
- _2 S7 o/ ^, Y0 |" t8 J6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；( ^* `9 H, F. ~+ ?- R' {
* T' L6 B6 s1 i6 J8 A2 A
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）)
- q& B3 N( G6 f/ S! ?6 g' C% R( C- b% s, N( o
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
l6 N9 ^0 p4 i8 v, N1 S
% F' D) j7 `) O2 q9）成品要求:浸凡立水
4 A4 v( }+ \- k3 N
6 b4 _6 `( I6 w* u% \/ O$ |(3)、变压器参数：
/ I2 W+ }+ V2 z4 z6 \1 f# g4 n. w ]
' S, P% y$ d. Z" [5 M$ ^* Y1 C（4）变压器结构图3 {5 e5 |7 o" y+ G7 k; w/ @
9 f7 F8 A' f j- @3 k
3.3、元器件清单：
' v# {6 r' X! R2 ^# R3 u9 C# g) g, _/ {5 j# Z; c
& Z! F/ S/ J, C2 o3 E04、性能测评
/ m5 { K9 Y M( y8 K. f
. H: `. V. s8 ^- s' [( c$ A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。
) J2 X8 S% z% W& I" n, l; n2 {3 D" X4 W% B% Y' h9 M3 F5 {8 h
4.1、输入特性：& z" \% i2 \1 `& L( g
9 c# @; b' p8 i7 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。1 L0 w6 {2 ]. S" b. I
) M$ l9 C/ o* h; w: s% m表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
4 O3 q3 y* E2 S) I+ d2 d" o3 T6 n! M
) |0 y. F7 |2 Q1 z, ^表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性' v( m p" H( ?/ g8 g4 l7 Z
' Z" M8 k4 A3 O' m4 [; W& m, T: z
; k& j. A+ l! Z. O2 [, z+ n
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：( c! \' g8 m" x4 C6 o
2 X5 j! S9 j6 s- L
! v! H- E# _) e2 g
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
$ U0 c0 O% h; X3 q; }3 N* n6 o' k( w' o+ ~* y
5 l+ A2 j1 ]3 R' ~4.2、输出特性：
! l. }6 ?5 J7 b4 l/ t
$ F7 S" D5 X. B) c: z5 k, d% G) a注：以下数据均为板端测试：
0 V* ?, L: F% N2 ? ?4 w
8 @2 l& q% F. v4.2.1、线性调整率和负载调整率：
6 x9 P' }3 o# D% _# i4 R- A4 Z A! [5 E8 @' g) V7 e f4 E
表4、线性调整率和负载调整率4 S0 R0 @$ m: z* s+ p, ^! d) h
& I [+ Y4 ?0 n4 ]
( k; b A# d! F9 s5 a
4.2.2、输出电压纹波及噪音：- c0 J1 L- r) V
( Q6 y: s/ O" V" b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。4 }$ r" a$ B! w m
0 l" [/ o: N( p7 v6 I5 |
表5、电压纹波测试：
+ y! ~* l' ^0 H: v1 w, F# a K& Z: a, f. E4 m% H
纹波噪声波形图：
@7 X f: U: t# S# H" EFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
: E3 |$ l4 T9 x) G. N. R4 I" X" DFig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
. t0 O8 u, m# ~: I; a6 U- `Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load ! }* A% W; }( J( J
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load 9 q# l; T, k# E5 z! x4 t/ q8 Q3 u
4.3、保护功能：
. i: U: V: E- t! \, p
4 Y4 Q4 Z7 W) y; K! o. E* _以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ e. a" o( j& X( i
0 K2 S; W& x0 z; ^" I1 U4.3.1、过流保护：
4 R" m- p3 |7 M$ s3 f/ y' o3 N: M2 n% ]& ~. V( n
* _5 T$ D1 s% U9 ]4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
& u8 F0 v1 l/ Q9 h. n
4 Z; h2 H9 l1 x9 i* i# b/ G8 H) q; c
05、其它重要波形测试
, T5 o7 O8 l5 r1 T0 V8 H5 }( `3 Z5 k' q5 z
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：7 O/ v2 m- F$ k# x$ A z
3 e* m }; O' Y* [/ `AC90/60Hz，100% Load
+ G9 X1 O, N T1 \AC115/60Hz，100% Load + }0 B0 t, C+ m) j+ U5 P7 P+ @- s \
AC230/50Hz，100% Load
- W; b9 x+ O6 L( i0 |AC264/50Hz，100% Load 3 L7 {- N7 Z% P" G k! n
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s / g! S- x5 y- ?- m* @
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms 8 Z! H, `; n g# K) B
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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