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！5 q' u3 x* | j2 p- a4 Z6 Q
- P8 e3 n e) I01、样机介绍
8 A% A j7 e; ~6 ^ ]/ o& M' m0 A& {! i3 m5 K0 X
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。
8 ?1 c) d: C+ U+ u4 j. b3 v: g- W$ ]1 N( e
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
& n& A& {( a% d2 \2 h; [; YCR5244芯片: ~" o+ ?- E: z
/ O" Y6 O& u* [; ~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。 Q' p+ K" f/ M4 {0 k4 G4 k) f
; L! N! r, A; X; E( X8 ~特性
7 Y* K( |) p0 i+ U% }. b
n9 y7 b- e, L1 D● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； ; \; w0 A: J* U( c
f* V8 K* [, c' P. Y5 c) a● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； 5 Q6 M! d5 F+ ^& z. ^; Y
5 h$ `: d, L) e6 t" ]& }1 Z: `
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； ! c7 O- `/ r9 ~! i) ?- G$ _
& z% C( ~! j( }1 X● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
7 Z* x2 D: S/ Z: s; E5 c+ X
0 W4 H N! y: L( U● 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”
7 K0 `9 @9 F: n& g$ _" z
# |. L* i J1 r( C: m- C r3 m0 h● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；% B! \% S! G& ~! w$ H) X
$ o2 S% T- x0 @% E; c● 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 v% e, X, g- g" X0 S
) `0 c. F$ \4 r& z3 p# i4 K0 ~8 m
基本应用
8 e. w% v8 x) \0 {" A* v- B3 Z5 m, }' Z$ v( B
● 电源适配器
. q' `' J7 N0 l4 D, m
( |- r8 b: q6 g( _# |2 m● 开放式电源' [/ S3 r' V! ?3 \! H# {; i
! i4 U: \* A$ k6 c● 数码相机和摄像机电源
6 l, }$ [5 z7 \: Y8 w
/ |+ X7 @/ J* ~/ m2 d1 e& ?, x6 B' I● 电脑和服务器辅助电源9 _5 s4 G* p' D& X0 Y
0 \4 B7 ]3 i) c
● 机顶盒电源
1 e8 O0 \0 h8 i/ G
# S1 o+ r$ N$ f$ ~+ d7 _+ F2 j● 掌上电脑电源
3 h9 R1 p; [* b2 I% C% W' t
) t1 g9 v4 W- B! n引脚分布4 O; e9 A' O3 N) q4 l0 A
9 K' U' p4 q$ u& f; U$ V2 I! e! m, A3 K* y- s* \
引脚描述
. l3 J7 C% `! M+ E
3 x8 s+ ] n' H) o& u& j- w/ @" X% E7 r, r R/ Y- z3 `' k' c
典型应用
6 g! b4 S( R+ Y$ r# q w1 s! R9 Z
0 x% h5 n1 \ e0 [4 G1 y4 P2 o( I/ l# z% o: d# C
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。
# M( t4 F1 Y( m; e/ J
" s, ?+ R9 I0 K+ x6 R# Y) C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。
+ b; R, u! A0 s* D) x
% r: s* a' A2 W% R7 l- a# e5 P9 `02、样机特性+ [# p; P! y8 g: r) V
# Y& w" T# j0 [1 G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。
& G9 r1 R' x; m
1 w+ |4 Q+ H' k% ^1 l( h5 q/ J2.1、输入特性- W2 {( ? R/ i5 _
* ?9 B" K4 i+ m7 ~: h$ u6 S
. X+ P. D! X6 u! B% e. r1 ^2.2、输出特性：
" I% a R3 X$ j2 Q. z r
! h# k4 c M) @1 e5 V2.3、整机参数：8 k [) s& [/ C
8 p8 M* b) o0 M; L8 j/ v6 G
2.4、保护功能测试：
9 D% ~+ B" t( t; _4 t- i0 L' {: O+ J8 h G! ^2 T& s
2.5、工作环境：
) F! v0 {& v7 H" Z, L* F5 v/ ^
2 l) ~) y# W) P2.6、测试仪器
2 d' ?; l& f4 _1 E) E, l4 @2 I2 W4 \; x. l+ L
03、样机结构信息
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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。 % C1 Q0 _4 p9 B X% G0 ?' c" [: I
+ W: z& L/ o9 X' S4 q/ V
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
2 t. y O/ z O) J. L3 D' X
! X( ]! A* {* S2 K3 n) ?: e（1）原理图：( X" E! j J" I' s3 J; ]
6 m8 }: L) ]' F6 I
（2）PCB版图& c& h- ~: l0 J: D2 g1 t
$ l8 W! O' \1 i. k
8 n" K2 ^$ e1 A5 b8 _- T E6 z
* Q9 Q- p# Y! b# l' y/ A
6 |' }* N! b; c4 {& n7 j3.2、变压器绕制工艺：
" ~" z9 F Y2 D% n$ g, s7 j
9 F n$ E, ^6 z( y: T; t（1）电路示意图：
4 m% |: C% ?. ]' C" V4 W+ D: Y3 @* F5 ~% l, D n/ f& t( L; x
4 T- @3 b& I t$ _5 Q) u0 A（2）规格参数：4 L5 o: o. A$ U4 u2 j- e
5 D" F5 b" ?* I6 n9 `1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
" `6 }" X9 |, P! j# U+ p/ \: ^$ ?3 \) {% t3 Y
2）材质：TDK PC40 或同等材质；4 [2 o* X' p; E. M# y, _
. {, N/ B# B. u1 Z- S- u
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
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* k$ D. e+ k0 c. l& J. |& h5 j4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
5 q% b- d- f8 o- y$ j6 }& k0 N0 X) ]# s; E
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
$ o; n. E) Q& t- a0 `) C) W6 V1 n2 K5 k. S X( N
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）)' X& ^; ]/ ~ [/ ?
7 s2 r3 D" l; k' e# [3 }- [8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
# U" n) y( M7 ]& {- `: f& P a8 t6 a) F6 ?: g, p$ d1 c M' e! ^
9）成品要求:浸凡立水
$ ^: n' [; {0 k4 D( F$ u) T5 b$ J7 L! P+ K) B
(3)、变压器参数：
0 M) X8 Z! Z7 M( f& r
4 t0 ?5 M8 d) S7 U. c" d
3 K r2 U/ X( F% v5 D7 g: r（4）变压器结构图
9 [ \! U" q4 L' X6 w
7 ]0 M9 V( S6 D( {/ x, K3.3、元器件清单：. u- J9 w$ {! `* B) h R" V
$ d- q* }% b0 e4 v3 \( S! X+ @9 a
9 U% d. b: p' I04、性能测评, A- G, C4 |, }, Q
. J% I4 B* R, f* W, }- Y0 Y
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。/ x7 h1 p; M1 H. v2 ~, T
5 L7 d' r8 u y8 z
4.1、输入特性：2 t, ]# [! F3 q5 }
- d7 H- Q) d. _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。5 j$ [9 M8 I3 D5 _9 V# b
5 q1 e5 r/ G8 ]; w! O+ ?' o表1 、无负载待机功耗（无假负载）：, D+ P- v9 a8 k7 P, m
" Z! E0 _, r- U* J/ S/ `
; H; V7 m' _6 C, s% E表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
# U: X5 _. [' h3 U9 H f( c
2 i: \2 G- A# f/ H& a: |6 h" D" K5 |6 i
表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
/ X3 M& p9 Y \$ |! ], `, P
3 h4 f4 S: x. }3 {2 D; d) p! A
/ V, k" w) I8 u7 \7 p) X" p表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
9 T: U9 X+ y! b1 x& }0 f; x D7 l7 A0 x6 Q# f
`( m% c9 D2 b# _" a( y4 D4.2、输出特性：
! Q- Z* \' v8 _( f; Q" g
: v( L6 l* w. A! g: P/ B- D+ h注：以下数据均为板端测试：
" d! z+ \7 Z! `3 h2 X p
! L" K2 m E# o2 e! A! m4.2.1、线性调整率和负载调整率：9 H# k' M. S" D8 a3 W: E3 q
# F+ a. X" N C) a* S
表4、线性调整率和负载调整率) s; T# E9 V- ~4 y# M5 ^
# b$ r- h: X# n, }$ u g
8 p! |0 x1 m3 ~! L, `4.2.2、输出电压纹波及噪音：
/ V! ? H6 L5 n/ L) G( d0 d h
$ \9 ? @0 U7 S' V% H& z* 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。
3 ~/ i% P& n c0 K1 E& n6 }0 V
5 E5 P* G! x0 O1 \9 {5 O表5、电压纹波测试：
( l" _+ l9 ?6 K' r9 O- c& b+ D$ |3 r
9 Z0 {! H+ r* C# O纹波噪声波形图：
( l+ n6 Q: u, [0 Y" D0 PFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
! O. {# W! B4 N. @6 l. oFig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load / }0 Y" n5 G' A7 g- j
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
/ j, S, o4 B# s6 uFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
0 v' Y! B; F8 ?$ d- q+ q4.3、保护功能：
* z+ A7 M5 h' t* r
3 i9 i. D( X, e) M( g7 \以下涉及过流保护、短路保护的测试。. c( W2 ]9 h8 e/ G0 P( G
m' Y# l- L6 f b6 F4 q; Z
4.3.1、过流保护：: t% i p. p8 g7 f+ `0 h
1 q/ u: O3 F/ y( Z- `
2 ~/ S1 y3 p4 {/ F ~4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
+ R( i4 W! T! C3 f+ a# P' R4 ]& W
3 v, I* t. y$ P
/ B# u6 B9 a$ }+ S" ^* c" U05、其它重要波形测试) @$ P+ [0 |( ~2 d
" F1 p; a! i% r7 [; O, E* ]DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：* W/ p) {( A) }: M5 B/ j% d
4 q8 b& i, x. v5 a* TAC90/60Hz，100% Load & [) K+ G3 s3 @, p9 v
AC115/60Hz，100% Load
* X! l7 ]- Z- F+ T# s5 IAC230/50Hz，100% Load
7 S' j6 Z, q3 O9 ^; J$ |; v7 A' MAC264/50Hz，100% Load
* E" ]& r2 h4 W3 w. A/ }& \AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s ; D1 J* Z3 Z E3 A
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms 7 z9 e( B8 _: Z2 H, y" i3 [
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发表于 2023-2-2 17:16:33
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