本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 16:45 编辑 & k! I2 v! z. S+ N3 m h
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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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( I4 m: m# b1 [1 X" s: U( A% W/ v) G( N01、样机介绍
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4 D! H @& O7 Y) 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。
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CR5244_5V2.4A 工程样机示意图
. O) @! y7 _6 n8 K6 d0 l! _5 CCR5244芯片
3 _' R- K/ ^( z S
7 d" K% n" U- |1 q4 j6 Q! CCR5244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。3 K2 J X6 W o. f# R! ~( X; h
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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;+ M2 k5 R/ H$ o; e7 N
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● 内置软启动,减小 MOSFET 的应力,内置斜坡补偿电路;
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● 65kHz 开关频率,具有频率抖动功能,使其具有良好的 EMI 特性;
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3 {4 \6 }$ ?! a2 E4 a$ ]/ _" t$ q● 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”( O- w* b2 s) d s( v
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● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能;
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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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电源适配器
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开放式电源
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' t% t3 e9 }/ V* `数码相机和摄像机电源- `- L ?! Z! u" _; n* v4 G
; G+ g6 F5 p9 B3 s9 @. I9 G
电脑和服务器辅助电源
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& |9 @$ p+ q+ m5 C1 ]% i机顶盒电源
/ j2 Q$ N2 p; @% f1 G/ w
. B) m) a; j. z( I# M4 k6 Y& x! k/ J( u掌上电脑电源
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引脚分布
5 i9 m0 H; u9 g/ V8 T6 D8 i+ S2 K) r* Q8 J+ i" ]0 J
5 d+ U" a! l3 m3 ~9 k/ C/ P4 f
引脚描述0 ] E @6 c: q' \. \
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5 a& S. X: Q# u& {, H; n5 R' ~典型应用# M# X( [9 w. Z, s& }
6 e0 h% R' R" Y b& I- N2 ~; H. j& H8 k+ C0 u" a
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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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 x1 E ^2 y: f( f3 C% C% F
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02、样机特性6 M# D1 S: S- j8 p, U+ ]) w
' W+ H" _* M0 M, V6 u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。# V& |# B5 n4 F' R0 i
& z+ t' x9 n8 h6 |" h2.1、输入特性- B% _$ e9 X R. O& m
5 f: c( L8 Q. W4 {( j
; p, M5 w G" Q; L4 ]. P2.2、输出特性:
' s A" U$ W1 t( W+ F" ~0 ~
' K4 p' @8 `0 P$ d0 l8 K2.3、整机参数:/ F) n1 x7 l- L0 S+ ^# v
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2.4、保护功能测试:
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2.5、工作环境:) c" L4 Q3 F$ q6 s
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% _2 k: N( R! L+ k$ W8 A/ a \2.6、测试仪器0 }5 r1 s; w( l+ ~( e9 M3 `
9 W2 F$ v/ i" w2 I) i5 J8 B& ~7 P3 ~
03、样机结构信息
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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。 1 z' ]5 t& k( p) @+ `
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3.1、电路原理图及 PCB 版图:' x" G! ~- p2 N; e# Q; N- A
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(1)原理图:- E0 n+ j) w2 k7 j
/ D: i; ^0 ]. t- A O(2)PCB版图
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0 o; C( k- ~: R$ g- |, Y7 u; c& ]$ ]7 |& Y! n% x
7 B( j( Y# G1 a) L6 _
3.2、变压器绕制工艺:
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(1)电路示意图:- U, d9 E) e: B; M7 Z# x2 e" @: y
3 R9 p% B1 y8 @ I1 j
(2)规格参数:5 Q! I+ N4 _2 T/ ~7 l
9 Q$ R4 H5 Q! w4 b) G+ H
1)骨架:EE22 立式加宽(7PIN),Ae=33.5mm²;, z/ `1 }' l% E! B/ l, p' `4 ~
2)材质:TDK PC40 或同等材质;% v2 W8 O8 ~2 U5 o
3)初级、反馈、屏蔽:2UEW 漆包线
* F; o$ \* l: u1 A# E9 E3 \/ ]4)次级: 三层绝缘线5 l; o; G: ], f+ o( R$ h+ ]
5)绝缘胶带:3M1298 或同等材质! h8 z2 X$ U6 c3 j8 |' l7 ~+ V
6)初级绕组感量Lp:2.65mH±5%(测试条件:0.25V,1kHz);9 `9 B( J1 o9 E0 J
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))% S+ L! b4 z5 q( D+ m! X0 [- k) q
8)耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 m0 {. C! {; h9 ^( y7 z9)成品要求:浸凡立水9 e4 X2 N5 C; k: J
4 ], P) E6 q& s% z8 x9 x1 @! l$ F(3)、变压器参数:- j( N: t* ?, d& c7 ^; d. {( K
! T- E0 S2 u! {3 H$ e8 u(4)变压器结构图# Q0 [1 b& m1 @9 ~
0 H0 N) o: `7 c1 }0 v- A# D2 h4 Q6 I7 _' g# |7 e
3.3、元器件清单:! T" k" c0 r; }% y, g7 w
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04、性能测评: t( Q) E z& H' J* ~1 w8 }
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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。
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# u0 J$ E' F! Y# x/ X, j- ~4.1、输入特性:
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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, v K; r3 n; y: j- `表1 、无负载待机功耗(无假负载):6 v) q* d! D2 f. T4 d
7 h6 X, o6 _/ Q8 D
9 i0 H/ R6 S2 d; ~1 o0 U" q* ~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:" J3 l! o8 |8 m! t+ I C, h
5 Q3 r" _- E e. z# f
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性( |" g6 `' I$ ^4 L0 F" q
8 Z! E- T8 z: A. W4 W L
4.2、输出特性:. }& j, f! x- @7 ]4 {2 U- P
6 t% f0 X9 p4 a
注:以下数据均为板端测试:
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, x+ c1 E1 {5 U& j" e4.2.1、线性调整率和负载调整率:
8 b- ?* W. Q9 m4 x# P
6 w) L% c( T) i表4、线性调整率和负载调整率
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; n7 i1 R5 u( _) R$ [4.2.2、输出电压纹波及噪音:
0 H6 e N+ C# [2 [
7 N6 C$ T N. [* g2 G* d7 m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:
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纹波噪声波形图:
; B6 c% n# t c( m/ M* @( D+ @& `; B
Fig1:R&N @ AC90V/60Hz,100% load " @2 J" n* E7 K7 ]% [& f
Fig2:R&N @ AC90V/60Hz,no load
7 a7 G) l5 i# j- p9 h& A. m
Fig3:R&N @ AC264V/50Hz,100% load
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Fig4:R&N @ AC264V/50Hz,no load u& n9 g0 T, N; s5 W9 E. x
4.3、保护功能: d f$ P# t+ M/ k M2 T7 c
% c" x% R, y* P" d9 O# O
以下涉及过流保护、短路保护的测试。 {4 c* t5 s4 g9 r. ~% c
! K- x, S, ^/ I" L# @1 }4.3.1、过流保护:
8 @; a8 [4 V+ L5 I5 B3 V1 |& f# {% u) ]) m5 G: F
& J6 f, j" S; O+ a3 {$ |- J% U4.3.2、短路保护:功率计限流电流为2.5A
& ]0 C$ ?. z1 @8 I! y. r' g( V) u# |; C
$ Y) E$ Y, ~. W% A05、其它重要波形测试
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DRAIN(绿)端、CS(蓝色)端波形图:& d. T# F, H) ]
: I0 @2 p$ k" \; F- U
AC90/60Hz,100% Load
+ v8 l u7 E3 D% Z3 j
AC115/60Hz,100% Load
1 \7 f2 J$ ^! {& H" I3 L3 l9 j
AC230/50Hz,100% Load
4 j4 ~* v+ Z6 f! o3 C: V1 O# d& w
AC264/50Hz,100% Load
' {: c; K5 ]0 g3 X; u
AC115/60Hz,100% Load 启动时间=2.4s
/ H( P0 E7 r% J5 C# K& B% X
AC264/50Hz,100% Load 启动时间=980ms |