本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 10:40 编辑
2 G6 `( v1 c3 h; a. _: Z+ `" y. u0 j7 @6 D$ r8 e; _
概述" n6 [- b5 J* p
+ u. d( |, g8 n9 w7 {9 e
电源芯片被称为“电子设备的灵魂”，几乎决定了所有电子设备的综合性能，而本公司是专注于ADC、DAC、PoE和DC/DC 芯片级解决方案的高科技企业。今天给大家推荐一款本公司主推的CR5241电源芯片。+ H, u7 {' k* ]" a( k& m6 r
t" `7 W; z' e1、样机介绍：9 P, N- Z+ [# g( I- ?) [+ i
8 P7 @+ ~, X: B: N; ?- D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10.5W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5241。 J! K% O3 W$ B% i* O
- R/ r9 b* D7 S
CR5241_5V2.1A 工程样机示意图 1 Z: T( F) o5 l$ r
关于CR52412 p* l; U& p$ s. l3 S
+ v/ w' c; u1 d" B- CCR5241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。, y. a9 D: P' n0 O+ W+ F: }
2 M" @- H5 W! jCR5241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。
/ p) \ ~2 [7 h2 u9 e% v9 ]9 J4 G) r2 P
芯片还集成了最大输出功率动态补偿模块，从而保证系统在全电压交流输入范围（90V~264V）内最大输出功率点恒定。
. \0 U5 }4 E- J/ B4 ?
`2 F1 w4 R$ J3 B) o- tCR5241集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），VDD过压保护（OVP），软启动，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），过载保护（OLP），SENSE引脚悬空保护，GATE端箝位，前沿消隐等。 U) r5 ]/ t! w, w8 _0 e
芯片特性, ]( b' P+ m% q/ b" L
+ _) o. U: g. H* x- x● CR5241 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；6 N& w; b: H" b# l! \5 `) }7 ^
7 G( C+ A- L) B9 o+ S: g● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
6 u2 ?3 M9 ~3 y+ n$ k, B2 q8 D+ u1 |
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
. Q3 S* W1 r' w ?, }( R3 k% r9 Q/ O: x) A& j4 |/ s
● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
1 n4 S% @0 l- Y! j" o1 G3 f: ^& o/ L h; ^" m, @: U& ]( ^
● 输出接20AWG 1.5 米，四点平均效率:>80.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”
! l8 V! ^6 V. n( s9 T W8 E# B, b: b: r/ c
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；7 F' s7 N9 P1 }& ?) a% d
- H4 W4 O1 e) x0 i& ^! I2 C$ T● 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。, o. F$ U/ e7 g( z* t% J* S' R
( @* N( e, L: n* N2 b
基本应用& {$ z5 j. `" L* z5 s( }
; u9 F' e5 B* I0 C6 V
电源适配器
' x5 E, ?9 |% Q, f
7 B6 E( } V2 v3 w" M) N V: r/ f开放式电源
. h- b9 [/ j, ~/ |6 g8 r& c- S) D9 J2 w
数码相机和摄像机电源" Z% Y U: @' W; z. f% e3 Y
5 `4 n4 s% D1 ~# H电脑和服务器辅助电源
9 z* g! c: {+ ?; D p
% d- ~& c5 t' Q/ P! d机顶盒电源
/ O' M' b# O' f3 J. O" O
# w) \; R6 ^" d( G# V) Q9 [3 I掌上电脑电源8 F) b* _# M* N1 Q' e
% W. p5 Y% E" Y) H5 ?
引脚分布6 ^- b9 f2 s5 q; i/ o
4 @. u V* d% U2 v0 b
# U+ s/ r1 y+ n0 D6 o
9 [% S D0 o" f# Y: Y引脚描述8 o0 n7 z. `. e2 [4 y; W+ L! ~
/ L: m- A% X- G1 e+ P% {
* P: U% k. F/ c+ t1 [典型应用0 F$ K% d( ]% i/ f" |" W# Z8 q
4 L, L0 ?" y5 v- |! t6 ^
9 g( S% Z+ T; M/ B. L, p- m$ Q- |3 k- u9 ^7 s9 t9 F
该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>80.0%，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。
; `8 l( m8 u. h Z+ U" T# |
2 N* e, q; E9 K样机的变压器，采用了EPC17磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。' @) a9 \4 u0 J, q f- D9 q7 t! L4 ?
- l6 ~9 C7 k3 j6 x; n" E. E2、样机特性：! h6 `0 L4 n: ~0 f7 Y. o
2 b+ G9 _, k h ]% q' w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。
0 S( T5 w( [- {
; j, l) K0 F- w0 {( n2.1、输入特性：
8 F: H4 U$ H n; ?+ q+ O$ j, B4 C
$ T( ~5 P: D' E
2.2、输出特性：
k7 Y$ O& w' O; u
+ U, x& S4 ~3 ?# F: P# l. D6 t
2.3、整机参数：
4 ^9 ]6 v- e7 l- Q1 o) R
9 @% r2 @9 x" H3 W8 _" g
2.4、保护功能测试：9 D7 L0 W/ W# |: a8 j2 {; X
: x& M% _; M4 A2 E2.5、工作环境：
* M8 E+ V! u n3 N6 X
* |4 c+ {+ a! R# R E: b$ O6 B
' H% ?- L8 O. W0 \ j1 |( s2.6、测试仪器
D$ Q2 D" ?7 x) t
" Y. D; q3 U* P4 j3、样机结构信息：$ j# Z7 t- K# n$ p: s( c
1 l% S; Z7 ~# i& A
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。
) N6 e9 [* F0 v" k+ _0 D' o/ a0 Q2 a( m$ g, v1 i5 e
3.1、电路原理图及PCB 版图：
* c! G' `) U) Z& U5 i' D* D. f2 W% g" m3 P
（1）原理图：) x! q/ _& `1 m9 Y
- [( m& W4 L# h7 r, w/ e+ m（2）PCB 版图：
; m. k2 e! ^4 }
8 I% N8 N) \' r0 S' }4 B2 w1 h/ |; X& P( t
3.2、变压器绕制工艺：6 J' v0 A, c5 Y9 k
% y: O5 ~; ^) w& j1）电路示意图：0 n2 R# ^ p5 E/ E, g; K# W
# Q. D) s1 h8 t. X6 }
/ I4 `( q9 K5 N. g2 k; Z（2）规格参数：
: B) W5 ^* R' G0 ^+ D' E* y
7 j4 h% P5 L3 }; _0 Q1）骨架：EPC17 立式（5PIN）,Ae＝22.8mm²；
' ~! z/ @ m- t2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 r' a3 G! v$ {3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线4 X* |: V) A0 F. g, A* s
4）次级: 三层绝缘线, ?* L$ Z4 t& k' T" v
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质( X6 h+ d/ @$ p6 |% g( {
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；! V) c' E! G# z6 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）)
+ [, y, `6 ~- b' [8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min$ }$ C5 q; R$ V
9）成品要求:浸凡立水
/ X! T6 Y9 c. J* X* b
8 O4 t0 i% U, ?" n/ B) K(3)、变压器参数：
' g+ @6 O+ u% S
. J+ G" ^, R C. h0 e1 W' M- D4 R5 J/ d! c& t0 C0 T: w# R
（4）、变压器结构图：
( ]3 F. [" D' ~- q q# N3.3、元器件清单：$ S- B7 k1 b1 E% ^% T
" N9 ]. n: e. b- [/ v
6 F' y) E) k( w, V6 x
4、性能测评：
/ ~, O) M7 f! J$ p2 W
! m' p, B- ^: s I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。
' `' H' ?: Y. i* O7 X0 i- Z) n+ v: \8 J. s
4.1、输入特性：. N" j) I ^3 q. L! t
4 j. M2 x5 m* N! U1 c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。% Z1 C; r+ q b
w- m( d0 ~- N& ]: x
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
! I. ?0 X: F0 {. Q( j2 H
. a% q. W$ ?1 k8 M, R
) e; g1 e3 y6 H! F. Q# |3 e9 w- q! `表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性5 ?; v0 f; ], [: A! t1 Z
/ e# J5 d+ F$ S# w" ]! [
7 ]$ z* r+ O8 x8 b9 a表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
% C0 l1 C* D' t! m8 V' n: n
: d+ b/ z9 ^ x `4 r& J" x" J0 }
3 b$ }% `: `+ r# u+ j表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
9 Y/ Q; J B( ]+ Q- D. }6 Y7 g4 s1 ?' Q% c" L
( d% l; @1 V" _" i* P7 g4.2、输出特性：
+ Z2 h) {! V$ x5 V. ?6 Q" {
# H6 K; I# T$ ]注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；
- w( j7 L/ e6 X6 i
1 X8 e8 ^$ c9 i4.2.1、线性调整率和负载调整率：' Q4 o* t8 y. K
% u7 N8 G" X" i( y表4 线性调整率和负载调整率:) z6 o3 Q8 S+ H2 z3 @. r
: ^! K4 C {; v+ E4 p4.2.2、输出电压纹波：1 ~/ W N9 f+ \
0 w6 ?$ M% F/ j& H. f+ F9 r9 j注：纹波及噪音在20AWG/1.5 米线端测得，此线端并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。+ ?( Q* f8 u- x
/ o) ^9 R# `' o4 b! ]+ @表5 电压纹波测试
& P' Z. E# W6 K& ]* \3 a# \9 G
# |, k9 ]9 ]5 B9 ^纹波噪声波形图：! P9 B, \0 \& V
" p2 {0 q5 J7 Y! ~
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
( R; V& F) P) U! o, h# a3 g
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load : V9 H; b8 y8 ]* v* w* D9 j8 [
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load : t* L( K& M! J
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 4.3、保护功能：1 l4 e4 J2 P/ t' O4 Q1 `! c
8 m& I* k5 G. o! e" r以下涉及过流保护、短路保护的测试。* s3 F) i3 g" w% \' _, O8 J% K
/ y% t0 P7 e/ g' [: i
4.3.1、过流保护：8 J( T% V9 l: }. N! g% {" ^; Z& P
8 A! ]( A; d% d8 f9 B3 c
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A( a2 w; v: U" m" |& }
3 S# h x: D2 o, x9 Z
5、其它重要波形测试：
& h7 t$ j; ?- m: k/ M/ ^' N/ V1 C) @' B
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：9 m! P. l+ a4 L, _# b4 {; v' o
+ m8 i. f2 w+ r
AC90/60Hz，100% Load
% f6 c2 F( I5 u" n/ R% K, ~" u
AC115/60Hz，100% load # _6 U& H) x' y4 q
AC230/50Hz，100% load " ]1 d" `9 q( z$ e# g O3 M
AC264/50Hz，100% load & `" U" o; Q4 t0 o/ t
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
, D( f8 O* G; f, d3 _. D+ I
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
% l! P* y/ j2 P+ H' X- Q# o6、EMI 评估测试' q2 J' ?# ~: N$ r% a8 C4 e3 R
7 E- P. V) }8 g* c3 E
测试条件：
3 v$ c+ }0 ?- V0 o4 d+ T+ w& `. S. M& O2 G) d& F8 S7 W
输入：230VAC50Hz；
" P! f! _) v. E$ j; D; {: D# {, K输出电流：2.1A；
$ H! L3 d0 `% b) a) u o% c负载类型：电阻；
7 E$ J3 b6 K- R: ~9 J- |. Y! ?限值标准参考：EN55013、EN55022B! o. ^* T* h* d& O! S
8 G- s/ I, `6 u7 ?* G1 |! z. F
传导L 线测试PK+AV
, W8 H5 h# F- E+ V4 x3 w: {
传导N 线测试PK+AV ) W# K7 w1 T/ D5 _; u$ Z. u
辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 10:16:24
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡