本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 3 w" l, S- F2 E i1 r0 R C
& j/ k# |( t" y% J! F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！
- X; K$ `: v( U U" i1 J9 p( y3 Y7 F7 C
01、样机介绍
( A, M, A; W' y3 [0 A# h. K% c
9 j# R/ S( l% b! [8 h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。7 [. F& f6 Y" ]. g
3 x+ x \7 Q$ M" h6 f# f
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
- E4 {' @; w* ` y) F2 v) Y) DCR5244芯片1 ^5 l4 z% Y- V3 t
9 N% X) b5 n* M1 e) N
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。
- G4 T+ T5 [7 Y- p& G0 _! `& h3 b2 z/ s& i/ z% t" k( B- F& T- Y2 X
特性
! l# H& o! L: f8 } l9 [% t B( n# p* p
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； ) f# {6 N- O% b+ e4 w* w
* y0 x; I8 }# X; o+ ^) u3 }● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
" H Y. z7 C" Z1 |' O7 Y
7 a4 ? \8 w" z6 g3 c● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； ! {# S T+ b7 I: l4 S$ B
( A+ R7 Q# f0 a! I7 S
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
" n5 J- p2 x6 J7 ~' H( u# Z7 y9 M s( T, j
● 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”% i) R l9 x/ S0 T* E
a- |" w8 b0 k3 X1 y* s; h8 h
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
4 B; z+ I8 L* R" P% u: Z6 i2 [2 c4 V# K+ Q/ S
● 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。
' g' F) E& V3 o
: d# }/ g9 v4 [% W3 z0 ?- Q) d& f基本应用
& _4 S* [7 Y' L1 X o; I! o W9 a5 K! `1 ?/ @
● 电源适配器
; k* d6 L4 G; O0 M W* j! X X: a. K% N$ c- b2 @
● 开放式电源
. _8 r9 o% [+ f j. }; S0 \2 @( f" J; l7 J3 e% e t$ ^' x
● 数码相机和摄像机电源
* m- x0 q9 R5 z, F! w
6 T) k" ]3 j: V7 n' }+ W● 电脑和服务器辅助电源. J: e0 V# Z1 B
) h5 @$ `7 Y8 C/ E1 \+ o
● 机顶盒电源, R% m2 e+ C% l0 a1 C: l+ F
4 [0 t. S. x' R2 _# q: M
● 掌上电脑电源' a6 u- J e; N8 X/ H
: E. R" P# y2 z: t) H5 R
引脚分布
% o3 t5 k* T6 E' m
1 s3 R, o. |2 e! S* s4 b9 s3 J. \, s+ G: w
引脚描述
' a. x. o, z* v
+ u2 O) ]- t% J2 _+ r6 E& u4 n
& ^2 m$ N; v8 y# X0 X) v' C典型应用$ l" q) H8 y6 F. A9 f7 F
& r3 L+ q- F! {) h
. D* k# t' R9 _7 H/ y6 o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。% N1 L* V' e: v: P
4 x b9 M4 r9 p6 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。
, }+ ]" w" }( F2 ]
; @; s- l4 d! q& X, U02、样机特性; h- {- c$ S- u3 R. V
* d4 ?& u: k9 j; [
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。
1 j2 \; V: t* R2 Y4 Y! q; u5 q2 A. A2 g d% `$ V% A
2.1、输入特性0 H0 ^/ \) e. b
3 O J% Y! Q1 S) s+ q4 M2 u! o8 j8 V
- n' f7 o# W% W6 U: ^0 [; Y
2.2、输出特性：6 j, g; i' L9 M! |! B7 q+ f, p
8 ?. C, j; a! R* M: S
2.3、整机参数：
7 T/ h7 h: A2 Z# [, v2 `- L9 n3 D# d+ x7 F/ f
2.4、保护功能测试：) E \5 ~: Z U. P0 L7 a @
}! Y$ p2 T+ y( [1 |
2.5、工作环境：3 X' u3 _4 N2 Y* Z) S8 p. Q
9 [" I7 O: }! v+ |3 Y2 a
2.6、测试仪器9 ?8 ~$ M: }2 I. Z8 m
+ [. U. K, d+ e: q6 @8 c
03、样机结构信息" Z; M& \, U& y- J6 i: r: ]1 l
- D8 l0 Q2 c0 s. }$ 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 R5 o; z- J- H) _; x5 r
4 U6 v: y4 e, X7 i
3.1、电路原理图及 PCB 版图：5 n) t' l7 f- T1 D
) x- B2 h( L8 v8 {# R+ V
（1）原理图：7 K. j3 N* q1 D; u
# l3 M7 T5 e. [# l, x9 {" ^
（2）PCB版图
/ A) S1 r+ k$ W9 c1 e
1 M! q: J7 o$ Z3 H0 U) D$ [( b
- R; S0 g E0 b3 D3 k! u$ j, F* ]
% K4 K$ d( Q( K8 J7 l# ^- G5 E4 F. B1 e, N- F
3.2、变压器绕制工艺：7 q2 @, r+ m( R$ e" k
# }* ^$ t5 c Z6 v: U Z: @9 {（1）电路示意图：& A) M6 M/ a3 P* {/ h' n
7 L) |' A! Z: M1 e5 h: K
! f5 {% ^2 M$ t7 F# K! v0 w
（2）规格参数：
. j8 ^0 p& b( `8 ]$ f& L' c* y o7 j( |6 x; Q; C' N% v7 n' R
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
1 x& U# S; ~' A" q" C9 @+ E6 m2 p: y4 y2 `
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
# a/ n; N8 L4 q
# H1 Q$ w: r0 j. G3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线3 V/ o+ V) d: `2 ]7 Q
7 B0 l1 F* p2 e4 P! f" E9 d
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质) {6 O6 j: F' U" x
' V2 j! g% u9 t* j6 f6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
+ l% A2 ~+ ^" H3 v8 C+ i) e
: [$ _% x- G5 R/ h! T7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
3 P p/ l8 c$ O. G' k2 |& D# g
' H$ M% I y8 U$ Z0 D8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 Q+ ?# g9 @2 [ L2 p6 O
" p, M( K' w% T6 I- g1 {9）成品要求:浸凡立水
6 ~! d( d; [5 ]3 ?7 v7 m) U. f4 S3 g8 G9 B# D+ _$ @7 ?, R0 `
(3)、变压器参数：8 _+ G& x& D* h( k
* a4 C$ W# t+ |2 x9 d$ N3 {& u, ^
& R8 Z/ ~; O- l: {# k/ E（4）变压器结构图) T0 {: V1 f4 F& J
3 l) ~4 G4 P* @% P9 Y2 f- u
3.3、元器件清单：! ]! k5 ]# I) W7 v0 n
1 X0 n0 V( P1 C/ d: L. V% \3 ?7 Q
9 m( q6 V! `7 Y6 B- ]8 u( Z% u
04、性能测评
, }( [2 M; n2 J
* P2 Z) @4 p P2 ~- i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。5 V7 X$ o, l3 Z
5 c- y2 e2 w7 t4.1、输入特性：. z$ O( R5 p8 g' k
5 [) ^% N" v3 E9 ]* }9 [9 H9 ?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。+ d8 d$ C! p& T3 `) _& r5 G7 I
; A( }, o$ n, C/ H3 d表1 、无负载待机功耗（无假负载）：" T5 N+ H; b/ [: o4 M; ]+ ~* e
+ i5 u3 `0 g! ?/ P
& {5 A. G; f' D2 E+ l, [# V表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性/ x [9 h) P2 x+ [9 r
( N& Y: z: Q L/ M( o
. h3 G; J) c, M# q6 }# I& c
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
6 Q- i! u# K2 v2 p
" g' Y" q7 R5 `( e& h/ O ~" W! {
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
2 ]. b! {& Z3 g/ D3 N
a* E+ V! E$ _0 Y! q4 V
' x! C* | o8 k, C0 [1 {. q2 G4.2、输出特性：
% c5 Q7 W& n4 o S) o. I% h6 \' A" P. D
注：以下数据均为板端测试：5 }5 {* Q7 _3 R2 ?; s* ?
. S) c7 o, M H' Z! W4.2.1、线性调整率和负载调整率：
1 F D( p/ n. d+ i: X) @$ b1 G
表4、线性调整率和负载调整率6 g, Q9 c; Z' ~# d4 e7 ]' J; q
) F4 e2 f1 Z' h+ {3 b) p1 j, [! j' L! X4 c3 k% \9 x' j
4.2.2、输出电压纹波及噪音：9 r: T: U& k b0 r q
+ y& ?& g! n/ v/ I/ Z
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 y& Z7 C P0 M1 X
7 k9 I& s( \5 X, m5 H8 @# U, }表5、电压纹波测试：
! ?+ h [# n& I, H# U; p1 x7 t* }3 t! @- l
纹波噪声波形图：9 g9 ?/ z4 h! M- B6 J
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load 3 \8 O6 C- O* y- ^% ~
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load * c/ v4 K% ~ C! G3 j
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
! h$ A. M& k$ s) e+ sFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
; t* Q" C0 Q" H1 D9 X% _4.3、保护功能：2 E$ W; t- L7 ~ |) d9 a
g! v+ [- W% _' C( V
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
$ q( O) m2 H. t/ K' U: I* R: K; ^
+ N8 s L; t6 ]) q9 u0 |+ B7 T4.3.1、过流保护：
2 s& m- e( F! s2 N' N
+ U" O/ B$ w' s+ [& U! N
5 |9 T9 v! P( O @$ f) _4 b/ _4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A- o# Q! E) d% y) j' M; t
# J/ i8 j4 l# |& z+ @/ U9 Y! U: F
/ y( I7 D4 `) F+ [6 u
05、其它重要波形测试
& u3 C& x" R) n, `6 y' I; Z
1 n- j# V- R7 @' DDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
" K4 d( A1 Z* T0 ?" i2 p' D, D* U N1 ~8 c0 O
AC90/60Hz，100% Load : F* f# m3 i" n$ _4 [% }
AC115/60Hz，100% Load 2 a! O8 f- `/ O! K
AC230/50Hz，100% Load # S; E8 F0 I7 _) B; z5 ?
AC264/50Hz，100% Load
% e4 M, J9 z. ^! e: n, m, s+ YAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s + {5 l3 z5 j. o
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms
# {" n4 {0 Q- O. B |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
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