本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
: {, F+ i, r" N* i. k( J) f/ |% l+ ]5 m4 j( v
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！# F9 s5 K( R7 r
/ J3 c0 x; ?% c4 J6 L' ^3 r" u! U01、样机介绍
1 C: S& m* N d. }6 K `9 B4 y. @6 {8 E; L
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。' R- K3 J6 H* [$ a P8 g
2 o/ W& n5 l$ V2 a
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
; ?. E' ?" @& g O4 g! g/ GCR5244芯片
8 ]0 o* J1 [% N0 g' r' _! b) k
4 i( D* e# Q v$ ZCR5244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。
/ i: V2 Y' L% p& {) Y. `3 s# g
8 V" V+ _% e$ Q% s& r8 b* {) m# z特性
- L! b" _" C2 v' O% Q: d H) }- d8 [ X" I# _
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； * \6 m( {6 a6 }2 T) L
+ ?4 H4 S X+ [& h: T% H9 m) o● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； 6 t8 r( `. y. _* ~& o b- o: p: w
$ y% R7 ]" k( \* p" L2 O* V, n
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； 1 g' A3 p ~& u6 u+ t' J. h* X
: s$ _3 B1 \+ x2 c3 Q● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
- V/ k6 k. G. n2 h( T' h+ q4 w# t6 \! 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”
- A5 T9 O: v; d" l& [9 O2 P) t9 H; h) J/ a$ }$ U
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
8 z& A( S8 q6 ]0 v P- M7 X1 M3 d+ t3 H& 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。0 d# B8 X5 U* V1 ` h2 a
1 o% V( i; K y+ C( c
基本应用
7 B, {% n- c2 p( S! I0 t
4 _% O9 C' t/ E7 \& s2 J● 电源适配器% _0 K, {* W [ p1 T( s
9 y0 ~, z* X# e3 ]+ n+ ]
● 开放式电源; N$ l" Y7 k9 V. {7 {9 d' ]
. \! z* Q5 o! E; X9 A4 P8 u {
● 数码相机和摄像机电源
# P5 L) p0 Q x/ q C) F5 q! h/ K* z' X* ~2 ?5 S
● 电脑和服务器辅助电源+ ]* c% U# d: P+ j
) R7 H4 V' f5 f+ T5 V● 机顶盒电源
% W2 [; U+ _, _0 u* a4 h& N( i6 y3 R# p: v0 I1 V+ D
● 掌上电脑电源
0 g1 t R D- d/ m/ {- o6 `* a4 O; S
引脚分布
- D. U2 \( r' Z6 c0 O f
- Q4 l, D. W) ]' v2 E$ x0 H3 _) r9 \7 ^% [3 s+ @' X
引脚描述
! `" W6 O: x3 n) o' T6 g ?
2 e8 `% y/ \; l' X; M _/ m7 e* ~: ]! P D+ v+ N
典型应用2 v8 R' P+ J9 \
) Z( `. T( d) |, k
8 Z( ~& H- e% i9 G) C8 K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。6 v# e- M; y+ j+ Y0 o4 S
& [$ @% \/ t, g1 ?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 f! g% H% p. s! D( n" _6 \8 I8 M: H) b$ m# I
02、样机特性
( m3 A. R; W: j- G& D! z; ~; i! i- a' ~7 G: A8 p
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。
# F3 e; J0 Q* a% s) O! B3 r1 A- Q$ V
2.1、输入特性
/ c4 K" I# R( ]9 E' Y& \9 F3 g7 x/ f u0 w8 r2 X. N- b
; N2 v! P! B$ C: b' h
2.2、输出特性：
+ q7 h% H: m4 Q1 O$ j7 z* b* B) D- f* U: m0 U$ ~# a
2.3、整机参数：
" j* G, }' K: A/ f* O' W" O8 M+ n. t& f
2.4、保护功能测试：) t% A8 ^8 z$ @: j/ l5 z
w2 @! f9 s9 R8 V4 y
2.5、工作环境：) N1 R8 Z8 p- b/ K
: f" q$ l! L! D; H; n1 R2.6、测试仪器, C" X! l/ W+ I8 V6 Y
2 j' N6 |" j3 T/ l+ r: I03、样机结构信息4 _" \ ?1 g, o" k4 ?7 e6 V1 {
. b' M: b+ g# O* U o
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。 # l" W! i: R1 }6 @) ?& z7 o# U0 f
. ~, {- ^5 `' E7 b3 c0 W! m' K) W/ R3.1、电路原理图及 PCB 版图：, A" t* {7 Z3 @# T0 ~5 c: k( O+ o+ |
% Z/ Y" |- G) w$ b7 S- m f: q- U（1）原理图：
4 Z1 e& [- I6 Z O* A* z1 r* N% q) x) }3 D3 {! x6 o) p( }* b) }
（2）PCB版图! ?' H5 E$ N0 i6 s" A U
7 y% k+ ^( e& {6 [1 M; h" W5 @6 d
- u" q3 [( K+ B! i0 j6 L( Z* Y$ S" }5 l0 s4 `
' v& T4 c" T- w8 b3.2、变压器绕制工艺：1 y7 Y) f- N- o7 ]' z9 N" S; J! D5 T
* u3 `( i" M2 R, c$ F1 K
（1）电路示意图：
! W! N" A. {; T7 D& q( H" r
! m) ]& c- P8 H& E( Q; s3 {7 E' q( `2 A$ \3 X. G9 l5 r5 }- f6 s0 D
（2）规格参数：
/ U. W( t* i# G( F7 Q# P6 N; b3 |
# W1 Q1 s& w$ R1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；+ |* I* R& F; C
" [8 e/ R" S3 { o o$ m, W! A2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 v$ T' Z! M# A8 R, e
! T/ S4 t' b) f! D( u3 R3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
; g( a" o! E* _9 j* z2 |! V4 F6 w! ?# t& m6 U2 h! y9 f
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质. F" k3 c5 y$ {
t. [; ~* n; l- ^6 r$ I" I6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
3 e8 C( R9 ]- {' j3 p. b" K8 e& L
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）)! I j: {5 _6 r1 W+ l% d& m" i
" y7 G$ F* W! Q( j8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min: x& d0 V6 x9 T9 n9 x6 x) n% x. l% g
) j Y' Q' L7 w- Y9）成品要求:浸凡立水
! K7 G5 D5 J: i1 R1 ^( Q
8 o6 Z+ l j% B T9 }: Q) @(3)、变压器参数：. w0 P8 y; U: [+ ~! h: z. B1 q
2 I2 I# X! y% u% e
8 t2 [' U6 Y" M' j5 G
（4）变压器结构图- J7 Z! x* R \7 A: C
7 U$ Y% _" s2 o
3.3、元器件清单：
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. k" \( g3 D4 x4 r% p5 v2 ?
* [& A! Y2 |: g9 h; W# O04、性能测评
& g9 u. K2 y1 r' Q( ^- V; u$ X# k2 @+ T* m
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。
0 R- k' l: V# `8 T" K0 y" \# ?! V( f9 j' ?( c
4.1、输入特性：
* ^, s* r$ s! Y. _- F: l! {, A
- @6 i' b, N& @( ]- h, k; X9 y. ?" 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。
8 S. b4 @- t" i# f! U: f* H9 C* M* h) H; Z3 ~* y6 u/ Y5 a) y# f
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
2 d$ N2 {9 H6 A1 u
! X$ K) L$ ^! g. p; q* `; C& T# C5 |0 u6 S. T
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
$ e( I8 W" @, u5 U4 O
, _/ v2 C3 |6 m8 M# a C
0 a; d) ]) w% ^0 V3 \& W表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：6 x, x2 Q8 A/ S$ o. d# I
1 ?# E" C9 v- E& v$ f! I
/ ?0 J: Q* Z3 Y3 f3 p
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
9 I; @' _* C2 O
, l9 A: D1 q! G4 z( B2 ?, G9 D& U" \" K8 `' Y' V
4.2、输出特性：) m. d o1 G8 d; C* [$ A
0 @+ q$ A7 h% I+ T注：以下数据均为板端测试：
9 c- `# p& l: R1 y( a
A+ u4 k* _# L& x4.2.1、线性调整率和负载调整率：
- e: Q9 I0 V6 G8 r, R& H; u3 D9 v0 R. D9 |' f0 _3 i" v! P2 b T
表4、线性调整率和负载调整率. i$ d C, |8 h! T" u
$ u, v. p6 h, R
7 j1 P: E3 {6 _! O& Q" |4.2.2、输出电压纹波及噪音：
* s4 { d' e8 `! i7 [7 I+ H% o: P! D! T$ V
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 ~' z4 H9 g6 D% @! a6 }; B$ V R
, w: l0 B5 X9 l3 p& g( b; R表5、电压纹波测试：
( t" I9 a. H( h E9 l1 w. o- L! H- g- _: s1 Q2 V6 W7 }, |
纹波噪声波形图：
( o4 N( r R4 b% `8 H" w4 u4 W0 pFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load $ ~- H+ d$ P! o7 n! r, t9 O8 [
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
/ u8 V7 `; R0 J) `# l/ \Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
/ A$ g3 y7 d" x# [% A- yFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load 4 M8 W4 O$ N% x8 b5 A
4.3、保护功能：
, v0 X! Z' C6 b' Z) a6 r4 z2 i7 s. o9 |* I
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ ^' b# M7 {/ @ {" h9 @ _7 p
; k' E1 d' N% }7 }8 g* E4.3.1、过流保护：
0 ~6 `' m. [3 x5 k9 v s) x& b3 \2 |% C* G: ^/ a" n
2 N% X# A! Z& h! |4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
/ J* @% G- e- t, D
% |+ z8 v% Z1 I+ [! v) U0 g
# q; `: R/ Y- T. f! G# H+ a1 U# M05、其它重要波形测试# `* z! R3 s+ h2 ^% S
$ ]* N# ~* A; d# ~5 DDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
7 W$ {2 k/ c5 p8 f1 x d5 D- B! l7 _! d9 U& |& ?# v3 ?+ b
AC90/60Hz，100% Load
6 I& n( ~" e! e$ tAC115/60Hz，100% Load
' }) e9 T S1 p5 S$ CAC230/50Hz，100% Load ; k- _! q) ?$ c+ V
AC264/50Hz，100% Load ( Z. Y' F/ ]4 D* R" u( `2 O/ s
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s 1 e- t/ W: S4 U+ T% _
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms 1 T1 }3 \- n- g: x% R" g% A
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
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显身卡