外围器件多、电路复杂？一个有效的电源适配器解决方案

思睿达小妹妹

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: v: `$ w6 k( I+ b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！

01、样机介绍

" l6 ^+ e5 W3 K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。
! b+ z9 x4 U' X' x* {

CR5244_5V2.4A 工程样机示意图

CR5244芯片

& N/ ~' T+ r7 G4 }* L- 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。

: d- e- L8 J1 Z! D7 e! l特性：

- w) E% y) u" y● CR5244 是采用内置 600V 高压功率 MOSFET，反激式 PWM 功率开关；
3 [2 A" |2 Z. B( }  j' M! e, d
) G$ z# Q! t- `; R8 }: A● 内置软启动，减小 MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
, H: b; J; s  V; S, }
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的 EMI 特性；
5 q! z; j! b8 s6 F+ X5 w$ Z
● 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”

1 y1 Q9 x% J$ `8 p$ L' p* }+ c0 Y/ K) l● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
0 m; F8 s- x9 O9 m8 _# ?
● 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。

" r; v! ]- c( Y: C& z  Z* p基本应用

% K5 A  g: I  C4 b3 J8 _; C电源适配器

开放式电源
" y, i* ~& e' t8 Y- w( M
数码相机和摄像机电源

电脑和服务器辅助电源

# r1 W" M+ J8 T1 H5 j9 u: n! y4 I机顶盒电源
- Y3 I& D3 ~7 N  N9 J: V' s
掌上电脑电源

2 m* k* S/ b* R0 c引脚分布

/ a+ f' g  d7 M" T1 U8 X4 z; k

' j; a/ }/ v8 _2 R- m7 t  z) K8 s5 b引脚描述

# j- `! G4 H: N6 \* G3 e" W典型应用

6 y! ^! k" S( h0 O$ `8 @" U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。
& i) {4 i4 c9 g3 o' c* q3 c$ I
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。

: m% g* e& v# J& A: C# x02、样机特性
5 z. J( j  o- 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。

* ~: \% B% F9 g. ~2.1、输入特性

3 }& R( V# F( Z& R1 @! d
. r" q& n4 ]. ?; j* j' `- h2.2、输出特性：

2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：
/ R1 O- X+ ^# _4 h9 `

2.5、工作环境：

. w3 `7 j! U+ S0 e2 H. B/ N$ b2.6、测试仪器

03、样机结构信息

. S! q+ M' X, S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。

5 t7 M! I( Z1 R: F$ i  @3.1、电路原理图及 PCB 版图：

8 A; z$ E! z" c# K（1）原理图：

% V; V2 z6 d" I  _- A, ^: m（2）PCB版图
# l% b% U$ w4 D" ^0 b# L+ ~4 \- R
, O' c+ g1 d+ \( ]' J" l1 C: G

6 y+ b5 \! b9 b( j8 n! B
4 C1 O; }7 @2 H5 s. U. ]0 L) n- g3.2、变压器绕制工艺：

（1）电路示意图：

& G( B3 I. _) u( E9 X7 j（2）规格参数：
/ z; f" f. V; b2 R% i
, w# d- Q0 m0 O& O1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
3 J$ l# i' P+ M' c& C2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
: `& _* l' Q+ L' U9 l- E4）次级: 三层绝缘线
) t1 Z6 C& N, ~+ X2 ^- ?; w5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
/ o  d* s0 {: {8 ~4 s6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
) W  ~. P- x( d7）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）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 G7 b0 `$ `8 ]9 _: |6 A& _9）成品要求:浸凡立水
6 l8 i8 e. M- c6 P: }' S
6 a0 ^! Q7 [" I. D1 i' y(3)、变压器参数：
; A. U1 }9 H# x/ f5 ~

（4）变压器结构图

3.3、元器件清单：

1 i5 s4 r  r: ]7 i. g$ m  d04、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。

8 |  S! `, o8 l4.1、输入特性：
; v* C: J7 R/ p! {
0 Y/ f7 \/ Y( Z, l5 {0 h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。

表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
  W% ~( M  R; s! o! s( \. B3 M% b

: o8 C4 y. p# o6 `. I' V& f2 d
表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
% B" P7 G" |# i9 ]3 d0 v

4 t9 V7 z+ A' {表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

  N) B4 [" X5 U" _6 r% Z4.2、输出特性：

0 @4 E% I( y5 F: h2 W, |注：以下数据均为板端测试：
: ]7 F$ X' b' |( d8 `  ^
2 @6 Y2 J5 Q$ @! g) E4.2.1、线性调整率和负载调整率：
; h) j5 o; }5 w8 z0 u
4 y0 E1 {3 m# U9 J5 r+ Y5 F/ l- B表4、线性调整率和负载调整率

% e# N" W# ?( ^2 r8 K! f  d* d0 w7 y4.2.2、输出电压纹波及噪音：
; [" J4 H$ t. d
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。
% ]  F! W' X5 n# l
1 s, r. G6 Z$ W9 g1 A; y$ u7 \表5、电压纹波测试：
# B6 W. L  c$ O

, N- I+ A6 |2 K* J& h1 Y纹波噪声波形图：

* w! V! N# q0 A" [

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

$ N1 R* [; T5 j  i# ]' ?

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

$ I" n; H6 i+ V* D) j0 K" ?$ e/ y

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

4.3、保护功能：

以下涉及过流保护、短路保护的测试。
6 m; @3 W( \' T% |: P3 i
4.3.1、过流保护：
7 K5 Y) q/ R, f2 _8 P& x. W' R

; g& T2 ~1 V( t) M' J" g4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
/ ]2 e, a& F& K

/ R( j/ E, a( g# P. n
05、其它重要波形测试

DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：

+ q3 a$ d9 a/ I' Z* R8 {

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load

+ X7 v3 a& `& v" H" V

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms