本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 - q: S% K o6 R1 g5 s! }
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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！4 ?2 t6 A0 e- k: g6 t
. o1 _+ a4 Z4 a$ I7 Y C8 T! n01、样机介绍
. R7 n1 |0 b" f$ d3 `1 r) k3 W+ _2 ?, M3 s
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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CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
: c) w; e4 b; c5 v1 y& q1 @CR5244芯片3 |7 u, z/ W" e
, n" T0 w0 z8 H7 m; LCR5244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。6 f I3 H, d; o4 I, s" X& V
y( g2 k7 U( H# f4 T特性
8 V6 _ ], G' b1 l1 X5 w9 Y% k1 R; a) b
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
+ O, L0 p1 ] L- i" z5 x3 L- r, b) p+ d- p2 [5 q t
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
4 F1 S; s% F: o5 }: j h( R1 n) _; L( U; ^
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 2 w% E: D a' e
" `; ~, D, a& z( |3 F1 Q6 E● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
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- d4 t( C6 }1 M; ?$ y● 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”" A/ m% n! g" y0 R' P J
1 y6 t) l! j! Z! b% ]● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
" Z6 Z' m4 M3 ]# @: S
2 r& y8 D' u0 o/ @& P● 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。4 p6 p$ C6 N, l6 e9 x/ Y2 M. _- I
3 f$ I' _9 G8 K* A
基本应用: u/ [" y2 V* V4 e4 a+ q( x
( s" D. b: O" {
● 电源适配器. I9 |! V; F5 \. J' }% J! P
4 h+ l" ?, J2 Q/ @' g- u0 @
● 开放式电源9 d$ M6 _. f6 ^/ J Z6 Q S' ~; V
6 G. F; \5 E6 K
● 数码相机和摄像机电源: q' H* w8 O' g( K+ S
! a3 Z R2 @: ^( \0 q
● 电脑和服务器辅助电源/ @5 u" j$ ?- ~; S. S
7 G" f& i# X! u0 t● 机顶盒电源
# d# }' k @. S2 a5 N: Q( G2 T# I1 D) P
● 掌上电脑电源2 m7 d5 i$ b2 q- }- T" r* t
6 o3 d* \$ J" T0 |% L引脚分布
3 a' x W" o" M7 O: r2 O' W3 G1 o, e! l5 \" A8 ?9 |* U9 M) ]
" x+ v* W+ `8 P引脚描述
1 X" f2 y8 e4 S! S; a5 ~4 Q" M6 i% H, T; \* H
9 S' O/ {! Z! l5 l3 k; L典型应用9 U) c8 \/ p3 h+ z2 y4 p
0 y' K+ K$ B5 W" J7 K: A7 l5 u# U& G
4 S. ^& k% u) p) d. O, [! Z9 Y) E! Q* D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。
9 M# g) m1 J( H2 Y5 D
/ r+ g- I6 D! k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。
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- {( Y$ j) ?4 T8 c- t2 P8 c6 a02、样机特性
i& W! x3 _; i. \. E& u+ E
. w2 `9 ?, e" I* k2 I( t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 }7 X. w3 U% B4 F; l* L% D1 M- g( e1 _$ d0 F
2.1、输入特性& T" D2 `" K& z7 z# `
- s- |8 I/ M% @) d' n& d
6 k0 a" U7 g6 ~) g% s1 C, f+ ^2.2、输出特性：* ?' I& g( B4 p: p
* g& |6 X& L8 }. M. I9 U2.3、整机参数：
* k. j' v: T1 j7 M
3 ?( G8 K0 P7 _0 q& O" y$ V2.4、保护功能测试：' I+ T+ @( j* }: Y6 K$ l0 X! ?9 }
/ I% d9 f! d4 D g: Y2.5、工作环境：9 B* p' W+ X. A0 W: ^
( w9 I) N+ h- s2 i) \+ V& g, m2.6、测试仪器
' q% D7 M: p1 U4 R6 F5 W- h1 u( |% ?* ]1 ]# H5 K( j
03、样机结构信息
, |. J& J( b1 i v( R7 P; Y
! ~/ D! Y2 t i# V# {' A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。 $ X& y G% M' O b% v' Q
1 Z" n8 d# }1 L6 y
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
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（1）原理图：5 Y6 Q8 K# F3 T/ H
% P3 C" Z) D, x; |（2）PCB版图
, T) c6 T2 R7 K! ]3 a. S4 n9 A; }( Q3 M4 m; g; s) m( _
1 {$ Z* \2 ~6 c" }
% M- \+ x9 l4 x, S# I# H% W
: [ @/ M" y G, N. n1 l+ I& W3.2、变压器绕制工艺：
9 X9 ` u ?6 l$ S: b0 L3 Y0 j U2 n
: W2 f# u0 Z- t. R5 m' I（1）电路示意图：/ O1 D1 @1 O2 S
& g/ s8 y. H" m8 h! D' r/ {
9 Y3 s9 x9 b: U* g" l（2）规格参数：( K: j: X6 F4 P% p% m$ d
p! ]( T3 A( z8 Q$ B1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；" T3 P% R$ u+ J* a# A! T
- F, |( n s2 I+ T4 z2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 X& f" Z: {1 `: v# N# r. K) x/ \1 q, q8 I2 ~. ^9 i4 v
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
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+ B7 X' `8 ~3 k% N' e4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质* C0 k4 x, q; I& j+ Y
Z8 V! S1 j( k* A
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；4 |, ~) {; A& S
, N$ g3 B$ ^; G
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）)
% Q4 N$ [0 z& t. ]3 s) N0 e @. v D+ d% e5 R7 Q
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
: E0 s8 C) i8 y6 d/ n2 E. `5 l- I' R% D0 N! @4 b
9）成品要求:浸凡立水) H! g% [% d/ }# B
/ ^6 `3 a7 |' Y0 M V* @1 L: w; _& W(3)、变压器参数：5 l4 H8 z$ B$ Q& N& {
( S$ Z4 p5 t) q; Y" Z* F1 k
6 F" Y3 b) ^% H2 P
（4）变压器结构图0 z: J2 b; Z4 \) z# y0 o
1 y$ H" \4 H0 |0 m8 U3 {
3.3、元器件清单：" `4 t+ q- _" e' F9 [0 i% f. J2 S! N
5 m; f; Y- h1 K1 b I8 K2 Z; c
! `: H% I5 R1 U" f04、性能测评
4 h% Z: `' j7 y/ T0 V2 J5 Q, |2 o6 s8 E7 ^+ K: D$ 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。, V, D T$ M8 W8 _ |9 {
$ m) q/ ^! y2 b ?! o0 E. s4.1、输入特性：
8 g q1 {$ c$ a& m3 m. L# P# s) x* u5 _8 v
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。 A8 |7 N ?. s g7 @- m3 p! B
- o6 ^9 a; n! n4 j8 _表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
1 \0 ^8 w- z( M5 ^+ G/ F
2 f: C, K a7 ]& S5 D3 ?( p7 e D" ]; T
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
; o9 k9 |3 h, V. Y
, s( {7 v2 H! {7 g, A. H" c0 ~, g1 o. Z. M G
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：2 q* K; z! h3 s! y& J7 n
9 e0 E) W* W' M0 M- u
6 d9 K9 ?; v% l表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性8 l2 v* C5 \, n' i0 A0 z
9 v1 c( z% \7 }8 F' o: |9 i+ [% Y1 e& Q1 U4 Q
4.2、输出特性：3 {( G. \9 V$ ^% u; c9 Q, n- [
2 x" Z( Z4 |) t0 e8 z注：以下数据均为板端测试：; d* n& u9 Y9 S) }# k
6 h& v8 ?" O D( W* e4.2.1、线性调整率和负载调整率：9 O6 Z' E# P0 u
, e/ \6 w) A2 s7 }4 r表4、线性调整率和负载调整率
. D% |3 \- S: G/ ]
8 q8 |) z# x, s9 j: M* |& t* a) }0 |& K, C, v# h# H
4.2.2、输出电压纹波及噪音：) m' I( T, ]$ U' ?2 N8 z
[. P/ p6 O8 L K9 q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。
( n1 o2 F" I! S$ ^* [
3 M h4 L$ {# T+ O( {" ^表5、电压纹波测试：
- q/ o5 d/ E& s: [
- t: _9 u% e0 L8 a0 J) [- r纹波噪声波形图：+ f6 o. b- l( ~: e2 R* V& m2 L6 i
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
& v. a6 d' X1 \- S: dFig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
7 [+ }+ S: M) p: ZFig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load 5 x% j4 n' i9 o! @1 U- a! ~
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load 0 l9 Q" l8 l3 E0 y
4.3、保护功能：
. D, C2 ^* ^# g# l! e
+ _( ]5 o9 }. d以下涉及过流保护、短路保护的测试。
- {" a/ ^7 X; _* E9 F8 Y- T
|2 O! L) R k4.3.1、过流保护：: B' W' ]/ r& ] H% T0 A
5 d6 `2 F& S- M9 J, E6 H" E
3 g) W7 m, Q* m) u4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
4 U6 l( ]5 [! z/ |
, W8 v0 _6 V3 }
+ q5 K* w; l K+ @8 w6 s05、其它重要波形测试, d# [/ J: \! }( v# q+ k$ m3 J4 K% @
/ ~1 m6 f9 B5 A1 A6 n+ @* {DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：5 D+ a; h9 C. d2 ]$ X
1 Y# ]( N, J+ x( u( q% A
AC90/60Hz，100% Load
0 r/ r4 @3 W( ]& nAC115/60Hz，100% Load 5 l+ m, z7 f- f7 K( `: R
AC230/50Hz，100% Load ) @0 O$ J1 }, y. u6 c+ ^$ p4 t" S+ r
AC264/50Hz，100% Load $ E( O n' @) K- _% \' \( G: [
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s
2 ?; `3 G- O5 `/ A: e! w. HAC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms . I# L: W" d4 P+ d& i' O% Q
|
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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