本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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, S8 p+ s# F- {# u' m/ m( {. S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
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7 \/ ?7 ^% B& S1 s- R: 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。& w- i; B( b' k1 T( t
+ D. j. D/ C5 E2 RCR5244_5V2.4A 工程样机示意图 7 b: m3 }. Z2 e6 T. p
CR5244芯片: k7 k }6 N+ o' u
5 o3 ]' A! A5 {- ]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。+ ?& _/ L7 V& F3 S
% |2 I- Y: X: r0 ]
特性
- H& h4 i9 l5 n- l2 X: `# Y1 O4 _6 D+ ~7 e2 ~" k
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
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● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
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5 ?2 c g' y# B; j$ |● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； ! w% y& K( K1 Y3 e( m
7 d% T0 M' Y3 J3 L; p
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
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● 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；$ W( u6 `2 Z1 Z" {
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● 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。, \2 ~" S' `0 v+ O0 {; M/ F* w
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基本应用, Z) _0 T% D1 m! Z8 L
/ V- x6 a5 n& @" ~* X● 电源适配器9 c& a+ s |3 x8 r+ L4 c' r
* b+ r; Z0 t9 A ]- E● 开放式电源
" \0 N1 Q3 I( {4 [% u, y I! D% n! w9 V- C4 B1 U
● 数码相机和摄像机电源
) e, K# G1 Z- x/ l5 Z+ F# L1 \+ ^$ o8 I- Z' D |
● 电脑和服务器辅助电源
) O! ]; H7 k9 d) i/ _3 h$ Q- d3 {5 }, F, t
● 机顶盒电源- e4 b6 w D- E
" A# \2 X) V+ ]9 G9 U G● 掌上电脑电源
! V( ?1 F3 G7 a' n$ J
' x# f; d+ o/ q3 Z* R引脚分布3 X; v, t( m% Y3 q
$ G f ?7 `& u" s, I3 C* |+ g1 m' h% `( Z/ e o
引脚描述
i8 Q% m! x2 q- r4 D5 ~4 H( _* t* t) r7 I
( m0 i* q2 s# e& [! t! g3 O典型应用$ u) j3 s% g; y* X7 `* S( j7 u9 `
/ d. _1 p8 k. J1 B4 }3 S
0 {: u8 q4 h. |0 P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。
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+ U4 c( A7 B" D W9 ~3 J$ h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。4 t7 J% {$ c+ I4 G. F
`/ A# Z# f# O& `0 x
02、样机特性
/ K ^' L$ x9 V$ k9 K2 U y: `9 |1 P- V2 z5 V/ @. _9 }
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。
- X. B$ @4 P/ s( G, b# k& m) a
1 I% m* I5 s7 C9 W! q* [" D2 h2.1、输入特性7 t' J; \& ?& C
9 o. x1 A; z; [% A4 |; i
; s- W8 R2 k9 d$ t1 w2.2、输出特性：6 ^2 o" R+ B- _+ _! y
9 |0 @5 ]3 v( C9 i; J
2.3、整机参数：2 E4 _6 K& d1 F$ Z( s9 {% a5 e1 V/ D
x+ @6 a4 D! Z! f3 x: L2.4、保护功能测试：
: F& r( q: Y$ H! U9 Z; C) x8 d# l8 `! m$ P) p
2.5、工作环境：3 F. P* e" C" N6 C1 s% x# o# l/ g1 f
2 H0 |' ]( X0 P0 w2.6、测试仪器
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6 N% J4 C! b8 S/ c4 [2 z03、样机结构信息
( l! G- B6 b7 m% S7 [
6 Q' W! K9 W) C* b9 J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。
9 N' n5 {+ @8 P6 R9 w% M% Q! B# B j# S
3.1、电路原理图及 PCB 版图：6 P: M- T) `1 Q; r5 P4 R% \
_( F" W& k$ [; `- a0 Y7 N（1）原理图：
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（2）PCB版图+ n+ B+ \! H* x# N8 x* |; g& H
2 O0 g& @: [4 f
- j l$ Q) J" W1 z) x# y0 q1 n7 L% \2 {# D0 `# I, V: W
* L1 g7 ?5 t: C3 f" ^* m. f: j
3.2、变压器绕制工艺：
( {; h$ e; U2 N& ]+ G2 ?
8 t2 A/ @5 G: I. R（1）电路示意图：
- c: ?2 ?& d/ @4 f7 q1 N H) @
j' O! h; t. |1 l( y% |4 D8 I: _+ T+ ]) ^
（2）规格参数：. [+ F' K! ]% y
) ]$ e: W5 f! Q, E$ {
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
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/ k& Y$ m {' Y7 P) g4 V1 g' [2）材质：TDK PC40 或同等材质；
1 G( ]9 T2 Q l3 ^( \8 u4 R) T) z6 ~9 N7 Y& ]
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线! B+ M- k9 _0 Z. e( j* V
0 h- N& `* N1 G6 P4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质+ j7 f2 u! ]: B9 j& ^
* t* G; w. S; p" } K
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
" P, a6 H* C4 P( O) i- b% i: V
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）)
9 R! P9 @4 q0 b( k7 m/ M' x- y! A+ ]
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
5 x* K; F: X: u2 x& T, Y2 G( Q+ Q. t, N
- J) S7 ?* d8 k+ U9）成品要求:浸凡立水( z% O% s" W# q4 O) R$ I' z$ @
* ^: ~8 F; N! P% J+ Y& m+ @5 i(3)、变压器参数：$ x+ B/ r) v- s: Q& ]
) R+ c* \! ` Y3 v: F2 G3 {9 _- }
; r1 v3 @- h- E- }4 N% Q @( z3 S（4）变压器结构图6 H" l4 ?1 [" S# {
6 r1 J, ?4 }% S( O2 {
3.3、元器件清单：) _2 Q6 }" h% b: I- r
: I& e" |+ B, ^8 f& E4 o3 i
7 w! `4 T+ g7 ?+ K2 P5 [& q
04、性能测评6 W, a$ J% q. n* `* {& Q6 l
* @/ ~3 i' k4 {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。
: J9 F3 t6 w0 x# S4 ]& @
5 B; c6 q4 v+ \0 ]4.1、输入特性：+ g: W& M1 ^) Z! G' q
! J: ?4 b) B; l+ J, }: M0 ^+ ~ g4 w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。
$ n6 R7 x" {7 _) d
% A0 \ e) H" P" q4 m6 `表1 、无负载待机功耗（无假负载）：) m; R7 G. E' }! h2 A# Y+ O, [
' l! N' M, W8 E q" J' A: y5 ^9 f* R
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性) z/ L, D: r0 h: M$ g5 O& _- Q9 S! ^- Z
& @7 v, \1 X7 I1 b2 E1 C/ M7 Z
, b' T# z/ I5 Z* S4 G表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：( r4 S! w( K/ `* {- S+ w
% y7 C3 S. b" a9 v) `/ a
3 L. S/ Y" x2 z8 u
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
7 s$ j4 n2 x3 a8 m0 E- j- u+ e- n: Y, q9 c7 I+ @! `9 y
- @ F0 f2 o5 a4.2、输出特性：) k4 e6 P5 v; x! u8 _9 V) a
, L3 r$ S" j, K- ?5 R
注：以下数据均为板端测试：! G( @. @* t/ f2 E/ R2 G& o( E! [
& N! \2 e3 ?! S& @% h
4.2.1、线性调整率和负载调整率：# O. j0 E- o2 @& T' V: I# t% B+ r
; |/ X( p) B6 F2 x( w. ?' X( Q! a
表4、线性调整率和负载调整率! I+ u3 @/ _( G
/ }0 C$ Z( V$ L; f# \. \0 o1 k
& H3 \ m5 Z E# F) D4.2.2、输出电压纹波及噪音：. H9 A5 o4 U4 |7 N, B/ ^
/ F3 d: `3 I9 x. a# m h) g' c3 d
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。
5 ], q4 V. A9 { o4 ]- e0 ~" A! U: l
表5、电压纹波测试：9 {0 Q" k* \8 U1 @# @ m
) H2 q1 c, {- j' l8 M. U0 \" x( D6 I
纹波噪声波形图：
5 j7 u6 X1 y9 y; _# @Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load : n) B7 f* c k
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
# J/ i b k0 a" _, q0 ^) dFig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load & f( q9 x1 s( P$ c, Z
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load ! k0 ]; Y5 L% W U
4.3、保护功能：
5 S( e3 g- s U5 x# ]+ h0 J. B# ]1 E5 n
以下涉及过流保护、短路保护的测试。( @; P F8 |* G5 o+ C
! M2 m9 @( t* z7 G- ]9 V4.3.1、过流保护：
! V: c. _9 f: S- b
' E4 L5 q. v% g/ l, u! u5 {4 T6 e3 J, C) b
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
# W. K, y m! A4 m% P
6 M1 x) b7 L; K' E4 L7 w! L8 d% M& `: G* j9 d
05、其它重要波形测试% B. G6 a# b# l% O* X2 _7 j! E& c3 l" W
' m: Z w) D% w. b3 O- T1 a6 D0 DDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
' t/ j) X) h D+ a! u
7 s/ f0 r! k2 R# c+ B+ h( TAC90/60Hz，100% Load ' T/ s5 _ ^0 F! f
AC115/60Hz，100% Load
! F" k' I( N8 o2 y- I* FAC230/50Hz，100% Load
0 r5 r6 h+ P4 E. uAC264/50Hz，100% Load # Z8 c6 h( G7 A4 M1 @5 f7 [
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s 5 u4 y% c o* t
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms 1 c& _, w3 i X2 d) y) b- p, M
|
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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