本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑 : q1 C. m( p- e, ~) @ V8 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！
& u J+ q6 @ ~4 Z! q
+ |3 [% }- m5 V01、样机介绍1 |9 Y& j/ h% a" J# m6 V6 I+ P
3 f9 I- H1 @7 d" g* |& f" ~
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。
- A q" h) G. U; ^5 b5 |7 S
. j: [: {. I3 f8 ^5 q7 F1 _( ECR5244_5V2.4A 工程样机示意图 " P3 ]+ V1 r: t6 z: {1 s' P
CR5244芯片" b6 M% w( a9 C z/ n8 f, Y. x% z
, G( b0 p* m# r6 |( o; j2 ?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。5 ^7 T0 ]/ L4 S
* Y% ~. `( A/ q特性
Q t4 }1 P; ]" m2 b3 o, N& q9 D3 `" J/ d& A* X; J5 c
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
; v6 Z. ]) F6 I2 K+ C! b% [0 {
# U. B- {9 ]) u6 ~) R/ u● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路； . @: t' A, b5 ~+ [. G i
' ^& p; b2 o) ?● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； ' i9 A3 s% Q) f& `; o- P1 s
2 S& E9 r$ {* Y Y4 ~3 H( P% L* J. B
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW； 4 a( [) a$ x2 }9 Y! d$ h9 x
8 l _% a& o+ \/ j" Z: M3 X● 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”* U) x7 J& ]; @4 W* J
; P# @. h' x5 ^+ \
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
: N: B( Q5 M0 y4 ^( K6 H
$ F1 |: s) w: C& C3 H● 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。) M: j! x8 ^: V' ^0 H5 `
^6 W6 x) I, L/ p6 W
基本应用
7 S. K/ d# r' g3 s! W7 ` t. z# q, }5 A9 W0 H$ Y- W$ _) ~" ] K) \
● 电源适配器
, }- d0 @. ?6 r' M$ C Z3 n* Q% u3 j6 U
● 开放式电源2 T6 u2 @' c, b6 Z/ R
, M6 C6 R2 p0 i2 j, F9 J" G9 B( x4 H● 数码相机和摄像机电源
1 E; x" ], i$ I7 n7 p7 T) p
' @, m& }0 V/ R8 j● 电脑和服务器辅助电源, f. }; E3 R& c: f
5 V X- S, t/ U% j0 m● 机顶盒电源
5 v0 K8 C6 D& E1 |" P( r2 ~/ c8 ^$ y! r
● 掌上电脑电源5 U& ^; a) g. s, v H9 S6 t @: |
d' {8 O/ h: C. F4 P# I2 R
引脚分布
2 J# a9 y8 M) X+ [1 I& a ?# w; o, r3 S5 k- |' G, l
) T @1 C! V4 L" X2 J$ p引脚描述
) N- _3 u9 s! h' {) u* ^" Y4 u
! X2 ?$ u, h4 N: ^6 x: [# c8 C1 |# M- l- n# _( |5 d6 e' _; K9 V( {
典型应用
; m! w5 \' [2 s% k3 w2 @( S% B
F+ t! P E) G. ^0 _; F+ h8 X7 I6 l+ `- J2 ]
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 L9 F5 K% |5 T: p @" v( s
' f/ ^$ C0 U) j+ Z4 q! Q. r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。& w: H3 [% W% r4 t% }. J
: c' J: l3 q/ G5 V( X
02、样机特性4 U3 p* y8 ]" r; ]) M/ X
( C& Q [' A. v8 E% P" L* ^! I8 C
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。
3 Z/ n% E& B" [1 t* E8 t. k0 V0 d6 C
2.1、输入特性& D* q3 t& N) G5 ?
/ A8 t% q* ?3 c+ N% Y' R$ T2 x
- @6 L1 n2 R3 R! X | h
2.2、输出特性：. | L0 a. S/ O# B6 G' _
# \3 i4 \9 c. R7 u7 K$ a5 ` f2.3、整机参数：7 R$ F+ B6 M: a8 m% f) L$ y& V- M( c
3 m2 \3 f5 ]$ J2 }2.4、保护功能测试：
. T# B4 g+ t. Y1 ~. ]( p6 n+ t" y1 k7 Y: C
2.5、工作环境：
1 Q% b/ @: [8 i: F5 r; a/ V; j& t
2.6、测试仪器 V" J4 }% l9 E; D/ H( k
0 b% j) f4 z* `1 p
03、样机结构信息- J% N- O- U$ {
$ J- N- l( S7 W, g6 y( ]7 V% d8 D: v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。
8 |) d' w& K3 l5 U/ h& A5 D3 a& y9 v. @4 U7 {
3.1、电路原理图及 PCB 版图：& F0 F) k( c/ @8 V6 P) |" ^
; I$ S4 k/ O2 [2 f* V
（1）原理图：; B+ e" B- h/ [' z: K
5 p2 E; e7 D5 ]- Z! k' q# L（2）PCB版图- Z- G1 }6 W5 {1 Q+ V
9 w+ u- O {9 a( V1 l& F. K1 G1 V
8 I) ]( D1 \+ { c: v" |' E l" i/ ?
& Y+ R7 V) M" T0 P( F3.2、变压器绕制工艺：1 _% Q7 }/ {5 B2 A
a' z# R! D; X+ W6 ]% r+ L' Y; K（1）电路示意图：; N" G! w; M" S. p. ^& ~0 G$ Q7 f6 C; e
; \$ l! p* j9 _/ D0 v/ B
) R- K9 |/ E6 Z8 u& |+ Z. _; Q# T（2）规格参数：
- \& T# B$ k3 v4 I
, A0 U" J7 j0 s) X1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
5 a \$ G+ V& ~6 A& p; h2 |6 E- p! W& X
2）材质：TDK PC40 或同等材质；- j" f4 c5 [, K
; z/ U: U4 d. `+ C: F4 `& H3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线% T+ T4 u1 a( t1 A
/ _$ R$ H, o0 W' R# a4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
- l- ]4 M) t$ G2 _) M/ p# K/ r4 Q: j. c2 {# P
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
% U9 o; j: A; m8 C+ G2 u0 a/ f. Q7 E! I' ]- u% K0 l+ A1 A
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）)
8 H5 G3 v1 P7 H+ c2 v! B. E/ a. G( c8 u( `
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min/ u9 i* z' _/ N2 L3 }
4 B- T4 x2 l; w: r u9）成品要求:浸凡立水3 e4 Y* H1 F7 h: Q4 ^3 x
) p. L3 f/ X( A! e* b B" i(3)、变压器参数：% W V' o& h* n- b
G! g# S# `' x8 K; T, i! u: ?1 G
（4）变压器结构图: B5 v/ f/ d" _
3 V5 K% Z) Q8 f
3.3、元器件清单：
/ k. `1 `& w: J w. {0 p
0 r( Q6 h, K" S) a6 v6 P, ]# i* D& @# E# ?6 R
04、性能测评* e7 _- Y v$ i/ D, p; e/ X4 r% l
: q Y+ ~5 v! {- _" b) X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" c: v8 T4 ?$ g
' t4 Z0 p; e, h/ ` \4.1、输入特性：
6 M: L3 D7 K9 V d" o7 v" C/ u
0 R) P" E o0 P! q" T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。
?$ v7 y& G; j- t7 \* @1 ^8 b: y8 X. h8 l! Z
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：7 r" ? r4 i9 ?) k/ Z% \
: t6 b) v% T$ U
: P( h) z2 s# g" N表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性' ^, e- S1 J* v a0 D! v
; n5 q4 N+ S3 K2 Y/ q% Q2 N, a
v$ {" y* s5 Q' m0 R7 [3 f表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：/ r! p" ]2 N# K! _
& u+ H* z+ ^5 {5 O) x* m* k0 m# D _" o" e. @& [8 o! B
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
, n( d- J& Q$ b% ^6 c; f+ u$ L3 r! j* i9 J- L! J! i, N/ {9 M
# u' G' J2 p- ?+ Q+ s
4.2、输出特性：" t1 t0 W/ d" U$ Q- t. Q- J) @( x
, Z* V3 g8 g9 `注：以下数据均为板端测试：3 k. q5 i0 j u4 r7 |
* W# G, Y& f) q1 ]+ c: P
4.2.1、线性调整率和负载调整率：* ?4 c& I, r* T( t3 N
) H0 r' j7 z: ?5 g4 D
表4、线性调整率和负载调整率
: N$ C% u" }! ~ ?& C! R" c
9 |) r$ C% D! ]; Q
8 I1 \9 F0 g7 w& o4.2.2、输出电压纹波及噪音：
' ^( H; }! w( T; E, ^# U% n
' q' ~6 e% J" s3 F/ C' i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。7 e+ o( ]2 R0 u1 d+ P- N' S& w
O& _4 x, v3 M$ ^8 P
表5、电压纹波测试：+ m7 W2 a U5 w% m Z4 f
: p q1 ?* @ E/ J, v' r0 e% ^% L纹波噪声波形图：: w, U2 d. {. v# r; x7 l
Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load
8 n! l# e" y7 |6 W# TFig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load
; A' @4 A2 t9 CFig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load + g! s$ ^7 q% W
Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load
|4 l. o% D! j2 C" Y4.3、保护功能：
7 a4 A* ]9 j+ A/ b- d' v& ?+ D- ?4 X* C
以下涉及过流保护、短路保护的测试。 @' E; |6 `4 b( E4 `, u# x3 {% ~
* C6 h& X7 A' S& ~* j, i U
4.3.1、过流保护：# }, W/ k: H+ H2 J5 w
, j3 ~& c5 @! b4 U# F
) Y! a5 p- w: j; q$ e4 v" O7 _0 Y
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A; o0 ?- z1 W( M/ q' [* ]# P
0 P$ r$ y6 ]$ b- c: b0 P
! b6 t6 c3 v) d8 t% r. X+ z
05、其它重要波形测试, r# F. e( p( r" t: V# Q
! G+ I6 ? R: B* H& R7 q( Q
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
" i) ?) W- n. S6 Z4 s* J0 j0 o8 I- a4 ]
AC90/60Hz，100% Load
/ `5 d# T" K4 B' l: R/ d+ S1 w3 NAC115/60Hz，100% Load
) z9 G4 ]4 t% N2 P- G3 K6 k, D+ f" XAC230/50Hz，100% Load & s1 {2 o' N! V% d9 `
AC264/50Hz，100% Load
9 j g% l S8 E3 q" Q2 B rAC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s ) l8 J* c% E; l7 W
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms
" l8 P1 ]4 A* ~+ p. \ |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡