本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
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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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7 K: W( A h& q01、样机介绍
( Q/ w X* b7 x. D8 [" W
/ H8 }- A5 B" d! k+ s; U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。% Y7 V% p9 G l9 R
6 `& I. `+ ?5 f
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图 . c- ?9 p6 ]; J" [2 ~, _* R( H( c
CR5244芯片
4 ~; e6 e% J- [6 a0 l
# y: J- y+ B' I w7 `# H! cCR5244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。4 F: ?' o l! s5 N, I8 j+ d
7 U- n3 I5 X) r; d3 B
特性. {! |+ J- E: W- x4 L
8 _" r p9 k0 I$ [4 A
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
" }9 g. Z: d ^8 \8 @( J/ Q3 G# `% s- k+ I! }8 B u0 p
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
& v; T4 R9 d( f+ s2 T0 V
% ^" M" ^( c- @$ q● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
# _8 U0 y* {3 F( j! d$ R! y# H" Q4 T7 L: Q# X% }0 \& \* B
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
' Y5 A0 d2 e6 d( [' o# W: T8 I6 w! y0 W
● 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 s( \% \- s* P2 z; I3 N5 h- e* y8 v v1 k7 I7 H1 k% z: m
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；' l" L# ~- {7 Z
/ |: W& y8 g/ s8 I; ]4 X● 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。
3 A+ c c7 |9 e8 |
9 A6 }- u9 C5 E/ ^1 m3 g) p( N! O基本应用; x, X6 \* P1 v( w1 `" |
9 \+ n8 e4 G1 r5 x
● 电源适配器
$ l7 N E! e, Q4 {, G* Q
3 ~8 }4 Z: M3 @! m! _# t2 G● 开放式电源- l5 A) Q+ W# f# }! g
0 k% u$ J7 K6 x; X9 F. j3 r$ J● 数码相机和摄像机电源
6 M5 ]+ x1 r; Y& R" M5 ~% ]& B$ U5 C3 F9 E3 d; { t
● 电脑和服务器辅助电源
" w* m8 l+ k0 z4 E$ `6 T$ m' V/ t; n7 ?' O: S$ L
● 机顶盒电源
1 S0 G! i5 ~( t' T5 k' H: V Z. l! H, w, V% H( u2 R: y
● 掌上电脑电源5 {/ |3 P- E8 s7 |7 ^- Q+ _
( R; B/ e- ^6 A8 E引脚分布
4 X" Q% H! I0 Z5 ~
( Z" `- ]9 V8 W8 `& i/ `/ ]7 h4 d0 c$ [
引脚描述, S: F: p0 s a5 S. W) T' N( F
' w( g1 g* d+ r6 I( x! v/ v6 U0 G/ |
/ c$ t% F; Z7 J; q/ {典型应用
4 G/ y9 P7 t: v- t) C& o5 k% g! w% T3 x% z9 T+ c8 e$ b' v
. s4 v9 M" f% H$ R5 ~2 W4 S! N% z
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。' J4 L( ^* ]! b
7 I6 e, c3 y* t# I+ t! ]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。
9 a7 k8 s" j8 j5 F3 h, {% h3 H9 s2 l
02、样机特性, s4 r) y. p/ z3 g2 ~! Q& |- l
7 I0 E `& h. S8 V" Y- |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。
. l0 ?# P: U( ]6 v& l
9 y3 n+ P& F9 A2.1、输入特性& P6 t I8 `# X- c- }3 d/ }
9 [. S8 H& k" v3 {+ \; g4 e( l
, |! o4 p8 ]" F! Q1 R& O; s4 n2.2、输出特性：
1 T! |1 a+ t. C1 O. y8 m6 W/ b3 E+ @, Z; q; Y' U
2.3、整机参数：/ ~- W* S& {/ V' k( m( Y' N
7 I* l }3 v- P3 ]
2.4、保护功能测试：
X) ]; u \ f: T; N+ c+ V; I' Q4 N0 P" N- `
2.5、工作环境：2 w2 j0 p2 x% W8 C$ Y
t' ~2 [* T! o2.6、测试仪器
/ l0 N! u3 D& B8 U, N; Z$ r2 `# y# j1 w: x8 ]4 }4 p9 @1 B
03、样机结构信息
4 r9 X+ R3 P) N2 l0 E% g1 \% }- A' _# V. a6 R, H2 \0 G9 d( E
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。 4 l8 U2 I7 a# r* @$ [$ @* O
+ h+ x0 H, `/ e8 `
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
2 x) K# K( v! z* c) Z8 E
% ^- A6 ~8 W @. w" o/ D（1）原理图：
. j- m$ U5 L. ], _7 Z# o/ c7 b$ e* P8 b' y# ]# ^% I |
（2）PCB版图+ `3 Q' \& F) z9 t% s
) F* e* \; S6 L6 j4 h' ?
& P8 b8 a# d/ K% I6 R/ S2 A5 o3 t9 N3 ]; N h
7 x: V( L r' G/ `) G! M# {
3.2、变压器绕制工艺：
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（1）电路示意图：% J. I& U- r* P4 c! b7 I/ d5 L
/ e$ A6 O% y3 ]4 a: Z6 B0 K5 u) \$ @
（2）规格参数：
! J# u$ d" l6 G6 j5 G
0 o& Z7 O' l( Q: b; D1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；9 z D5 d7 `. [! X5 ~
: F& t7 L2 ~( U% V+ D g8 w7 K
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 k- d& A* e; a$ \, D+ F" ~/ T$ F' [( U* v, l0 L
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
8 W; j' E# M K0 U& t1 ?& P+ T u
! H3 n% w, `1 F$ r1 _: o4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质' K. z( g: _, c* C' l
" [- a. O* P; A0 H$ Q* Q6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
: T* L, h8 a; w- o# B7 Y. p: O; [
1 O q# ~, j8 B! w K5 L7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
! p0 c* e# u. t& k/ K% |
( g. \, R2 @' R8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
. @* V' C2 V- h, d' f
4 B2 @& D {* V& D. {$ T5 x$ e+ o9）成品要求:浸凡立水
4 Z* U& E& N( ]/ Y0 ^& ~
" l) A$ a- Y+ G' U4 }7 u. p( Z(3)、变压器参数：- |+ P) y5 e7 u2 t6 O4 B2 N
; l4 g7 |, E8 z7 }$ R
. a# n; X) A, F0 P1 V" ^" j
（4）变压器结构图: x( ~, f( ~: K; e$ z
9 w& K6 z- t a7 m
3.3、元器件清单：
/ ^- [3 Z# w6 b! f2 b, F( ^4 v8 B
0 L' q# \# \7 w9 b+ B
3 i8 i; i; G, | q* |) f04、性能测评
5 D+ g2 t9 h5 L; m' n- r4 ]
! z8 F( r: g- t4 @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。' Y+ M, |/ G4 G7 O" ~
) Q% `: ?/ \; V4 d1 ~
4.1、输入特性：$ H1 g3 ?( v" G
1 c; I, J" C- s& y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。
& E: Q5 K4 ]6 d2 ^4 p8 |- P) p( ]$ s
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
) P8 u7 Y l+ ^& f- Y7 g8 f% l3 x
' p6 W7 U7 j" N& W: d' h, M) N
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性" `3 i/ `' }! s, H9 n# x2 U
. O* }: u, | @( f" T( N/ g% N8 s$ U' }( {- ^7 m
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：/ k V2 g4 |2 [
' P, e0 a. ?5 ], ^) h* O
. w& Q) M5 L' k8 S表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
9 J" o& }; m! [1 l' t0 F& J: N& p1 M- l2 V
+ r/ h: g- _( E) @- P
4.2、输出特性：. u0 N! [) N" m# x& ?1 H% Z
" w" B% [7 c: S) N* V1 T注：以下数据均为板端测试：
% s* p3 F1 I) N9 h' O# O# w
6 @' f. ]- Z* Q# _5 c' k4.2.1、线性调整率和负载调整率：
' Z' J; ? D2 g3 n9 J$ O8 S. C7 `: A* N7 n- O5 \4 m$ h
表4、线性调整率和负载调整率3 p' \! c) _4 X, o$ G
4 T8 n/ Q( U7 o0 ~
$ m3 h1 q* p( c4 @0 |! x: H
4.2.2、输出电压纹波及噪音：
5 p9 U* Q0 k# D. i9 x- N
+ H' O. }5 [: `6 y3 }* P0 ]8 |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。6 X8 N. ?' H5 L7 T# T' N
, j5 U. B6 L. M v$ b表5、电压纹波测试：
6 n& K7 Z6 S2 M8 N$ l- }8 s2 [/ ?3 ~1 Q& a8 J( e
纹波噪声波形图：
& y9 _8 V/ p9 p0 d# N& lFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load 9 j0 m) R$ |- ?+ @4 d( h. O. B
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
- O6 k2 w% K; w7 }% s0 A1 |Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
/ r' a' ]/ S, e6 d: I: p- }/ qFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load - m0 c" ? w o8 P' v. c9 m# V8 }
4.3、保护功能：" g' N1 ]" _$ \( |. C7 N1 y
1 B$ g! d& N H- L
以下涉及过流保护、短路保护的测试。* s0 D- k7 i- f$ U
. c& `' f' B( F
4.3.1、过流保护：
# e0 ^/ l/ b3 O
5 |5 j2 K ] Q: Z$ O, M3 ?- A; [) Y( }
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A; s0 F# X% m- n5 Y+ m
" g! p/ w# }/ C2 X9 t8 x
5 S1 N( L+ `; j05、其它重要波形测试. _+ h: H. C% X5 c/ [
$ Q* c9 ^( o* Q7 V
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：+ M/ s3 T3 E- u: e V
9 T5 s$ M/ z4 s1 n
AC90/60Hz，100% Load % J1 _3 E8 U1 C4 c
AC115/60Hz，100% Load
) h5 P* V5 k ]1 @, n# ^AC230/50Hz，100% Load % t Y! @& d! w" h# k1 T
AC264/50Hz，100% Load 4 F0 g/ m. b8 @0 p( `2 M
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s 1 ^) D3 Y* [* Y; F- g0 |
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms & R5 p+ g2 z+ J- Q! d
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
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显身卡