本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 16:45 编辑 + v( ]; o) z, W' X) m, T
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本文,我们将介绍基于本公司主推的CR5244_5V2.4A电源适配器解决方案,就让小编带着大家了解一下吧!
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01、样机介绍9 W. L; b/ Q$ k2 Y/ e+ e
: Z7 E5 F5 I/ l$ c" \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。
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CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
# g3 w/ p: t& B: w, s- l, WCR5244芯片
4 U- f: f1 V/ v) O5 A: N' S( o5 ^, ]3 u, _& h5 [! 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。
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特性:
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● CR5244 是采用内置 600V 高压功率 MOSFET,反激式 PWM 功率开关;7 }" Z( H8 {, p( u! j
) E3 ]* [9 Y# g0 d. i9 A● 内置软启动,减小 MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
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$ d! c4 J5 X7 e● 65kHz 开关频率,具有频率抖动功能,使其具有良好的 EMI 特性;5 N9 _& C$ M7 m4 U9 t( z/ H- m6 f. X8 p
/ b- h* S) T. k) K4 k2 Z● 全电压输入范围,待机功耗:< 100mW;
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● 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”3 W2 w5 e) c3 G! S4 T
+ u! T# e# x2 E% n5 q1 Y● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能;3 p# n! {0 ~% A7 m9 `- P
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● 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。
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基本应用
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% b' z2 o0 k6 W% ?, H- j电源适配器
+ E: k+ J5 q. q m1 M( S- c) }
$ p0 s- H2 \" C0 a' N开放式电源
H, o2 A9 { c
8 H/ O4 d! m0 ?数码相机和摄像机电源+ r% J& X8 _9 U' N& [
! O3 {5 r3 l: u( ?( N9 c$ m电脑和服务器辅助电源; k/ t5 G: x6 Z& ^# _3 D
% q7 U! W C; v0 v机顶盒电源
3 o9 w& s; S# s. {6 p7 k! W9 t
& @4 n6 J5 W* K0 z8 H8 L掌上电脑电源. i- ~5 o! _0 S6 `
# ?, d) D9 i5 \/ Y& {
引脚分布- ^( _4 L+ u5 H5 S
0 ^9 M* N: l8 Y' k# \
; V! H2 ?* H( S4 f; t: {
引脚描述) o3 c+ Y2 S, g6 j
, n, V( z- g4 H- U2 B- S% ]( f9 [3 V
典型应用* k! h0 h) J% y S
7 s2 s! ~) G* S6 t
+ ]2 D) J3 m' h4 n7 J; {. G5 I1 s
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 ?& K! Q3 ~" ?5 Z) |
9 }3 J& i9 r* C7 n/ w+ {4 ]
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。4 y; t" S/ c( ^) K
o( _/ u' n4 ?) p* Q02、样机特性
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: e- {7 X. m0 r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。* T0 }: Q# V# h8 C- L" U
& E" S5 y6 S! G5 o: A0 Z2.1、输入特性
E7 I0 b* V9 c( l) k$ t/ ?8 H: ?, G7 B5 w5 p$ x% M. i
1 i& ^( r* I; R" |1 e L8 A9 Q+ }: _2.2、输出特性:
% J( F+ o' _. Y
! m' d; v, X% Q2.3、整机参数:
- X ^% c4 g1 ^$ ^6 q
. C' d! g1 o) }
" D$ Z$ v1 g/ z0 n7 j# N2.4、保护功能测试:' O9 s# m% J' A6 r5 f
$ ^. s; r& q, e3 v- ~4 p$ U' c3 i1 M2.5、工作环境:/ i' n" e; d* B I6 [5 h
& Q( f7 x: U/ q8 \. B# B
" w+ K( V( y5 l# k- W2.6、测试仪器
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03、样机结构信息2 }) e% Q' a5 D. T
+ z& I2 f" ]9 g6 D$ O, M# | ]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。
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' c" Z+ P! V7 u5 y2 p3.1、电路原理图及 PCB 版图:
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(1)原理图:
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(2)PCB版图: G+ p; {. Y" R! A$ f: y
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( u s% n4 u& b9 v9 Y0 v- F2 z3.2、变压器绕制工艺:% x( _2 Y3 y( j/ z* u0 a8 Q. ~
! T' S) F) J, d2 z! `' {
(1)电路示意图:
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* [% e9 m; R% N& ^( W7 b+ ~) C" P(2)规格参数:2 [6 \& r+ Y% d
4 ?0 ]- m, \: U# Q1)骨架:EE22 立式加宽(7PIN),Ae=33.5mm²;8 B$ W, q8 [+ h9 U; ?
2)材质:TDK PC40 或同等材质;4 D4 f3 ^* t6 g r: X
3)初级、反馈、屏蔽:2UEW 漆包线" }, ]% c8 ~+ ~0 D% z0 t
4)次级: 三层绝缘线- @9 ^3 c* i; J5 p! p. l
5)绝缘胶带:3M1298 或同等材质$ |8 S5 Y0 l! k4 i: i) v
6)初级绕组感量Lp:2.65mH±5%(测试条件:0.25V,1kHz);
; {3 C0 h' z" N- O2 O0 I8 J7)漏感量LLK:要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件:0.25V,10kHz))4 q- h+ l% U2 m3 ~, c ?9 O0 {" r
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min" k. m% w# n6 _/ g1 c
9)成品要求:浸凡立水
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(3)、变压器参数:
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(4)变压器结构图2 p' E2 q! D3 H! v+ ^( Z& J0 J( V
8 B2 {$ N' o; B
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3.3、元器件清单:+ c7 z5 {# } a- D$ M8 v8 e9 R- x6 u
- H5 J/ J5 u2 p5 c& C6 C- W04、性能测评
4 r" T0 T( X8 u
. Z1 y, ]& k: X9 t/ R# g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。
; b3 t* D. f5 q! y, p2 Q E, W# S/ u# Q6 K+ z3 U$ w
4.1、输入特性:' m h' k+ s& [" c7 G6 a
- M3 a3 {- N, }' R7 J" l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。
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! l; M- l0 G# P! R- e/ |3 C表1 、无负载待机功耗(无假负载):
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8 X* G$ k) Z4 Y表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
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表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性:
) g+ K1 ~/ [9 _5 A9 k! s
6 y# E& G# L& B8 t表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性
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! C+ }3 q2 C* x$ @+ S( W4.2、输出特性:$ _. R& f" S/ {6 ?7 s. B
& _! F# x Q2 D r* S# L# P' b注:以下数据均为板端测试:
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* U; A% M! B( S% L5 J3 c4.2.1、线性调整率和负载调整率:" w6 K+ T5 A. j2 P! b' f
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表4、线性调整率和负载调整率1 K) z8 M' I2 y: Q4 m3 g
) _6 @4 c) b, D! s4.2.2、输出电压纹波及噪音:1 T: ]! }# h8 h9 F* @8 [3 i8 u1 |
" J& N" q! f# y: c2 {4 S/ G4 `& j; F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。
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表5、电压纹波测试:
U1 W4 X5 P) G$ N) Q1 S9 v) C6 H. v$ O$ }
纹波噪声波形图:
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4 ^; J. @9 U; o& G9 q5 t
Fig1:R&N @ AC90V/60Hz,100% load
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Fig2:R&N @ AC90V/60Hz,no load 1 i( \. g3 ^; _! j7 D
Fig3:R&N @ AC264V/50Hz,100% load
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Fig4:R&N @ AC264V/50Hz,no load , }6 A: s, O! u. V! |: q/ ^
4.3、保护功能:" T* q) h3 a* E- r( }
q! A) v0 @0 ?/ w+ p( ?; _以下涉及过流保护、短路保护的测试。+ T$ N% V0 d4 C; H' C
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4.3.1、过流保护:# p& ]+ I, X6 U+ |
& ~7 q: D0 e- r" I }* T( Y+ `5 S: w
4.3.2、短路保护:功率计限流电流为2.5A
& G! ]5 Y. z# |9 r7 ^4 O
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05、其它重要波形测试9 k% \* l$ h/ s! i m' Y F
8 g. n+ b( v r; ` NDRAIN(绿)端、CS(蓝色)端波形图:
/ m, x* H' C0 s& `! g! r% J1 {( A+ O; A3 w0 l \4 |4 \* B
AC90/60Hz,100% Load
& D2 }5 n# @8 a6 c
AC115/60Hz,100% Load 0 t. D2 v' s4 e0 Y8 {& R& V }0 f
AC230/50Hz,100% Load 6 }( D2 r8 f4 i7 P* u
AC264/50Hz,100% Load 6 k& [- `. N9 b
AC115/60Hz,100% Load 启动时间=2.4s ; ^8 }, J) C( p! n0 Y9 D" n
AC264/50Hz,100% Load 启动时间=980ms |