小功率12W充电器/适配器方案，需要搭配这颗国产IC~

思睿达小妹妹

( i% @6 ]$ e5 E, R% _6 n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
0 |$ V* l. `5 s9 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。
3 p$ K& k1 ~: r5 X

$ E7 ?- T- s, ^4 ~0 q8 b2 Q4 j0 a

CR5244_5V2.4A 工程样机示意图

# `2 k' H) T, ?  p1 N. \$ L. wCR5244芯片

0 E  z/ ]0 `3 |% n9 eCR5244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 s' m; G+ W  i2 k( ~; d9 W
特性
; d! {! s# d. d! N4 w$ Y
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；

0 U' e9 y3 t9 c1 ^6 k● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
, A3 g4 C- @, H: Q% t+ r$ {
# C6 [# x3 r# O* U● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；

5 n3 B8 f. z, j6 A" q# Y: G# e, S● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；

● 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”

2 M+ [! u* u4 r5 a# x" _1 m● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；

● 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。
. }5 n6 q' h9 {* Q
基本应用
; e; c. J- g$ q( t  X8 Q# a: g- p
● 电源适配器
" C1 h1 z& l/ i: `. A6 h/ s
4 v2 e3 G# ~# g& j● 开放式电源
/ W0 N! O1 V9 q7 g
; L5 P& l  o$ b5 G7 \4 |● 数码相机和摄像机电源

  I+ c1 a0 H( o. ~● 电脑和服务器辅助电源
/ S9 G' Z4 g3 x" A( l+ S5 B" w
● 机顶盒电源
5 L% Y) Q- z) b( p! ~
● 掌上电脑电源
5 y. |' q+ C7 j6 L* G
( [2 D0 a. P. F引脚分布

9 _/ A  L3 T1 v9 u* C  U# a引脚描述

; k# X; M) q+ v$ y

# `+ _' q  K" l0 [典型应用

- O8 ]; }; B% E9 W. l- ~( v

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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- }! f9 Z$ Q4 e7 d. h; 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。
. z3 A$ B& A/ {
5 u; M7 s9 T  i4 [02、样机特性

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。
/ B$ x2 m. n3 ?& B
2.1、输入特性

2.2、输出特性：
$ a" |' W2 s& x, }$ g

) S& F9 x  t5 @( K* U4 n2.3、整机参数：

9 t) G+ g2 X6 I- y5 R3 ]5 }  l' M2.4、保护功能测试：
4 A5 R/ m: v4 Y2 y* y2 O: L& V

2.5、工作环境：
9 J6 m8 o& g; `- _4 t5 h9 m- h; s

2.6、测试仪器
, v0 i4 M( B5 b# w3 s* h2 {* t

03、样机结构信息

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。

3.1、电路原理图及 PCB 版图：

  f. ~. \/ I' r7 P9 B: k6 ^（1）原理图：

' t" i$ p( Y. q) P7 z

（2）PCB版图
$ I' t. Q) F# y! W$ B; R( b. L
8 h8 z( {" B0 F4 N; U

5 u( i& D3 t& u0 G

7 B8 D9 P5 D. V$ H( ~1 n3.2、变压器绕制工艺：
3 O# ^$ Q- C6 b' @+ H* i0 m
（1）电路示意图：

5 n1 E5 y, }; @  j8 K' K

（2）规格参数：
, c2 d2 M2 H+ D; o$ _; c
, H# r7 O3 l: n) D5 B# @& r1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；

3 E# v, p8 n  I8 m& t7 q! L2）材质：TDK PC40 或同等材质；

& {5 r7 F) Y1 J3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
, ?& v! ?, Z# ~+ N$ n
0 _* D, |' J; J- o4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
  K5 _1 T$ B, Y
( m$ x" u' S9 i/ |6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；

* b& {9 O5 f1 u: [+ X. h7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)

; h+ M9 u. [3 _# d: ~8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min

- E" R; g! n3 `- e3 L6 A/ z- \8 @9）成品要求:浸凡立水

! W! G0 {0 `  Y5 v8 _/ r. D0 x(3)、变压器参数：

0 L7 U+ c1 I$ O$ l

, W0 K5 G- @/ o1 _（4）变压器结构图
& K0 V# S0 B! D4 l$ m4 I- \
5 ^) x& a) ?! J' U6 F" _+ Z

3.3、元器件清单：
! }4 n% |# i# l- x1 T

04、性能测评

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。

/ ~/ U! }- E# p) V- R4.1、输入特性：

% a6 @2 Z8 _0 X9 J  Z- j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。
: C' G4 R. `( W2 e& J$ r( v$ v
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
1 j9 k3 S& B3 U* |. P4 K3 ~% p
7 F* V9 m, L$ p6 T5 j5 b( s  g$ H) W

  Z+ M! D% R$ k  V表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

' t8 Q) z) T, p4 G, q

表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：

) `& D) H- e; y表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

2 U5 f) [7 Z2 v1 Y

4.2、输出特性：
# h3 S. @+ M! ^( ~  I
注：以下数据均为板端测试：

4.2.1、线性调整率和负载调整率：

表4、线性调整率和负载调整率

; V& Q; ^5 j7 Y1 o. W1 ?

4.2.2、输出电压纹波及噪音：

# j+ x" ]7 L' O; O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。
( S0 x" o1 ?" t, @2 R! K: ^3 u
) u) k. _0 e4 `8 W) i表5、电压纹波测试：
" m0 K" w3 B! G) U: \

纹波噪声波形图：

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

4 ~  v: h2 h: |( w

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

; G; m" w. [, {" d  {

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

4.3、保护功能：
: z& N+ k/ s: U
以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

6 m+ V" p  {! e  ]6 [' k6 W# m

6 A$ g$ E  q) P7 H! a' y2 h( a4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

- {9 j' k6 B" R9 w# F05、其它重要波形测试

DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

4 w. y- J9 Z; Z$ t

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

: f* R7 v8 _- B; F' g5 P3 C, ~& L  S+ _

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

8 a5 _1 P% s2 y( @" j) S8 n

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms

! d# J" E+ e; _# ?) a* D9 Y