本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-6-30 14:29 编辑 ) @( e( d. v: ^- V% B% i- W
' P L( e$ a, \: y* k Q! c/ }
在上一篇文章中，我们介绍了基于公司主推的CR6347_5V1.5A充电器解决方案。接下来，我们给大家带来的是本公司24W电源适配器方案，它的控制IC采用了公司主推的CR5259。该方案平均效率>87.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2标准。就让小编带着大家一起来看看吧！
F* o. R4 H. C: ^' B ?
" @% H9 [2 L* d" ^6 j9 q# g01、样机介绍
4 D4 K- |! [6 z/ z& w( S1 z8 C! w$ u8 I+ J+ H0 c6 y% r
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24W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5259。
) H& D% \: ]4 X l0 v5 \
" s/ y2 ?8 ?. e7 ^2 tCR5259_12V2A 工程样机示意图 9 N( p( e" N+ s8 W; R6 [1 a x# K
CR5259( t6 R6 D I- B6 T/ q
5 @/ j ~- |! n* _
CR5259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<75mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。CR5259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。
+ Q6 U' {* q. C" E0 |8 b* V
9 L1 ?( \: b$ r$ r& M6 |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。CR5259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），CS 引脚悬空保护，GATE 端箝位，前沿消隐等。
4 j( Q3 x0 d8 Q `
" h- c h3 w' o芯片特性* l0 Z5 H( j1 w" q1 V `: }- o
) j, D2 G5 v, r( g
● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；+ T- [, t1 c8 m9 O
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
& {0 Q% L s1 z1 x4 e7 o4 z" x7 A● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； [' W4 C( k2 V
● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；4 a3 L+ O/ i" O1 c: A3 K8 p
● 输出接20AWG 1.5 米，四点平均效率:>87.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”
. e7 Z6 N& Q; R1 {2 H● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；2 R e/ A( z2 o; B
● 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。
" n& Y2 R* G2 Y4 O" g9 a, e, `8 F2 ~2 |5 F. A0 u7 `4 ~- W
基本应用/ _6 }$ D1 @' K7 z- V
I+ T; M1 Y# D1 |$ j
● 电源适配器
2 z4 i2 j2 @( M# Q3 [. v● 开放式电源
- J# K6 @2 w- D1 w● 数码相机和摄像机电源
3 s8 w4 `2 a" }( x9 P7 c7 h● 电脑和服务器辅助电源
; e% O% M6 _0 K7 S& s( u# f● 机顶盒电源4 ]9 i9 u3 c. F/ F- l) \6 b
● 掌上电脑电源
0 E& C" C: {" H) O
+ q1 n* n% u. P6 L$ n' R引脚分布; R: [1 H, ^$ `% v" _; \% A5 b4 @/ S) U
4 I/ e6 q" p4 Z# ], \5 P2 f
6 z+ I) F6 N- i: W/ X
典型功率
9 \7 A/ c9 e2 V' N3 ]& s; o i+ o) e* E1 i
6 n% Z. M' x; w0 H1、应用实际最大功率必须保证足够的DRAIN 散热面积，测试条件40℃环境温度。4 {* S* D. X) X+ |7 k- e$ L# ]
/ S7 P3 G- [" J" K" c$ E! T引脚描述
" H& c0 T" S# O! N# ]. ~
; }% U! l, i- h
( V1 S9 e5 W, y! w* v) Y7 B
. D0 H. J. A( [( n4 j( [典型应用0 M1 r0 K& Y$ p3 t' N
( }# \4 e5 _; @" K
+ o/ M% K2 P) a5 P该样机大小73.8mm×36.8mm，AC264V输入待机功耗<75mW，平均效率>87.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”与欧洲COCT2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。: e* q: C* z: j. O/ b' W" _
9 \8 o# W$ Q/ U( M& v7 b样机的变压器，采用了EE22加宽磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
% Y% }9 B8 r4 N6 e {3 y6 {1 ^# U
) y7 z! j* z7 [6 _) Z' c02、样机特性% b7 o- t( Y7 e3 p2 `& c, D T
+ g. s: I$ I9 Y- r J& ^$ @* B" X
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。+ F2 p* W8 Z' _
* B- Q' ?, K" f4 b
2.1、输入特性：
( m/ |2 ?' a5 _5 \6 D2 ~5 T6 U# c8 j$ T" C, b* o
2.2、输出特性：
^* d5 \9 r/ k, W* ^( I2 m( M/ y4 ]2 g( S7 d n
2.3、整机参数：
. y* f+ k- A: ?2 A5 f @: N/ Q4 U3 g* S. k7 n+ v1 V- Q
2.4、保护功能测试：
+ y) N& o x: A7 V5 u+ F. l0 N* }/ Y
2.5、工作环境：
+ X$ {4 v; E5 E
( m- Z- C$ e0 {# |) p2.6、测试仪器
! Y/ G7 A% i+ U- M; F, J0 b! H. z! i6 [6 S
03、样机结构信息9 T7 Z* S0 B, {2 B/ n" {
' N4 A: W) n0 J( j# D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。* }& C7 l! p4 F$ H6 |
/ f7 p: w, H6 J8 M0 J) a2 R% Q
3.1、电路原理图及PCB 版图：3 H/ C# b3 \7 n( m4 h; Z- R
L1 f5 X4 d c. e, V) Q6 Y; U
（1）原理图：
1 v6 C4 z0 H5 A) j8 T" F9 Z3 b7 t% U: Q& U& s- E
. _+ v/ w Y1 n' B( u
（2）PCB 版图：
: z: i- j2 C; A; b# S& z% W6 c6 A( F: D2 ?* u% r& ~9 Y: w' Q* B
+ y" v A9 g" s9 }0 f5 P
p. z( g, M! o4 y V, c3 K4 Y8 A0 x
( s& a% o' c+ e& M( W3.2、变压器绕制工艺：$ [' O$ o. ]1 w) d1 u
2 P, S4 [: Q. { v. q
（1）变压器电性及结构示意图：
T4 _1 C% ~/ Y* d1 W6 h, U3 z# [+ a ]5 S( J
（2）规格参数：
" x6 p2 H; v' \( U
9 {6 J7 `; q' J+ c% Q$ g1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
1 P0 L& ]( x+ F" Q0 l1 s4 M( J2）材质：TDK PC40 或同等材质；
0 n$ c S. l0 Z5 q3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
. `" f5 }* b& R4）次级: 三层绝缘线0 h0 Q6 [1 T+ G0 p- c( n! c& z
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
; o* C# v' r: a1 j6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
, @ R8 y. w/ P- R% k- q& P7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
5 Z/ I* @. w% a+ s5 q8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
2 s: k) ?6 n ?/ Z9）成品要求:浸凡立水7 l9 p6 P# q" H+ R- X- B9 f7 J
3 W4 |& U+ C: [
(3)、变压器参数：
& b# d- [! \0 K, m9 Y8 b) S4 _% F( N! S# F) M
3.3、元器件清单：4 r2 D6 W2 z6 T) A, W( Q/ J
: {4 ^, H# z0 L! U6 o0 W
# z- R% K, D- k3 Q04、性能测评/ D3 S8 t# M+ Q: `- \' {
% k4 r* K5 O/ q7 ?$ D+ A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。
1 a: ~# N! h, i6 ]: z. ]+ O9 P4 @# o u. V* P; O
4.1、输入特性：
, k1 s, ~0 N* D8 u1 y$ C. {' K4 ~1 Y3 F
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。# n- P4 {, U# l& g; I
; }3 d& o" g9 K4 P9 I. u1 ~/ a9 B$ o: a2 z表1 、无负载待机功耗(无假负载):
7 E$ H K; R2 _& i( H1 \
/ c( E7 a0 J& R7 w, t% E" y, D# b表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性+ X0 \( }6 ~* Y) V; k1 v J
( F* q3 I0 V' y4 L X( C
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:
9 B( _% z8 r4 n( H& x7 d$ p* \' ^: F9 H2 o- Y# M
表4、输出板端测试的效率特性:' ~( b& m- d, ]) u6 Y$ q
' A3 ~8 u; t# `8 Y% B; o' _
4.2、输出特性：
/ p5 j% z$ c9 P" U. E! T0 J# |2 N5 ?8 J& V6 V
注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；1 }0 b: w: P2 n. T* z( n8 J4 H
$ t1 ?) E2 O% A) m; Q8 M Y g
4.1.2、线性调整率和负载调整率：
" s+ |# n; E* C6 c7 |+ W1 b3 L3 x0 C! C% V/ v, t
表4 线性调整率和负载调整率:9 b9 `: f$ p2 U( W3 e% ~$ P- M/ G
- L+ D- L8 h* L5 K* N9 G4.2.2、输出电压纹波：
3 q& n: h3 Y1 b3 c! M) ~- F, g/ j9 ?1 p
注：纹波及噪音在20AWG/1.5M 线端测得，在此线端并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。/ C6 h. K l* ^, H
5 G# |7 [0 {! @( L _# S4 d表5 电压纹波测试
/ }0 K5 o7 Y7 B
2 l8 o* h" T6 g0 Q+ t* [ [* X. v纹波噪声波形图：
" s: {, J) G( V0 C2 L: `
- d5 [2 B5 C, j; ]Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load
& f/ |6 l. N! Y1 p' M1 OFig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
$ e1 H& i9 a" k! f& K' X7 hFig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
R& @! B; K+ b( W x% b: zFig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load / h6 [4 M0 [: c3 m& G. i
4.3、保护功能：/ K( g1 Z2 e( h4 i; ~% F% B
8 k6 }5 @( v' @" r) B
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
4 C) g& z5 i. i f9 _9 W; K9 R7 g
4.3.1、过流保护：
9 b ~0 z) a1 I6 p+ h" _
9 t4 @. o6 L3 @4 z4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
# M2 w$ y. Y4 j! P3 m; D- ]4 h: b" b' K, J" X, {; p7 D: F
4.4 动态测试：/ J* s/ ?+ h3 Z7 [/ P; A
3 f) Y# B2 U! u H% [
注：输出动态负载电流设置为2A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为1A/uS。& x# Y# `4 J- O/ o% q% h
! x( b8 C/ W% y9 E4 Q( V8 E0 y+ {
' W3 v. U4 s# _/ C& N+ X
AC90V @ 5ms 0 |. f! I, P) b- \9 Z
AC90V @ 10ms 1 Z3 e% _% u+ {
AC264V @ 5ms 0 `+ V8 M; m& K8 L5 K9 g% m
AC264V @ 10ms + w( v9 [8 @1 E* a+ m
4.5、系统延时时间测试：
" `& C8 ~; E$ l. F6 j/ M* @' Z0 a" W7 D3 v6 }- u1 _% d
注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。
5 Y/ }5 a# \/ d0 o. k2 p6 L7 t% b& f! g+ y1 A5 R+ K# H {
7 ~0 d4 \$ f; Y- N
TON_DELAY @ AC100V，100% Load 8 t* e9 Z4 p2 E0 T9 r; s4 z; ~
TON_DELAY @ AC240V，100% Load # X; ?. [% k& |
TON_DELAY @ AC100V，100% Load $ q1 n( O7 G, M1 m
TON_DELAY @ AC240V，100% Load % Y9 W7 P t# F |4 }! v# Q# d# X
VOVER_SHORT @ AC100V，No Load / e/ s% i) z [3 X
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load 5 ^( D, N3 o% c9 g( O
05、其它重要波形测试) Z9 ?! V3 q, S, Y8 ?
' g6 A$ y3 ]; O2 _5 x, a; W& F- C' LDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：5 X" Z' N2 P+ f. W9 q
$ U) p2 n) d, C! e- E3 p8 OAC90/60Hz，100% Load
' @ F0 v5 l: f9 YAC115/60Hz，100% load
1 u7 k8 t, F9 R; m% yAC230/50Hz，100% load
+ r' k2 k/ T% F; j3 PAC264/50Hz，100% load
. m" H7 I5 w0 V7 ~AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds 3 \/ o8 V, H) w Y# I R; w
AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds
& F3 B0 U7 J+ z2 e6 n, S: W06、温度测试1 [% x2 ?/ E6 U* p2 @
7 i* L8 e7 m5 j测试条件：40℃环境下满载测试。! i6 J$ R/ X* w2 P$ E* r
7 \1 p' h4 m. P0 l9 q5 }$ u
. d, T0 q. x- c
07、EMI 评估测试4 Z) I* o/ {( y- R# b6 [+ d
- a5 \! \7 }# ^6 I
测试条件：
% m4 Y7 V9 B% }* \# o7 h- v8 \" x
输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地
+ c K2 }1 i0 H# r8 D$ c4 \限值标准参考：EN55013、EN55022B9 c6 x) `6 H/ I
& }5 f( C$ X- t: h; K) K
传导L 线测试PK+AV $ |; }9 B" g' F! N# F. Y
传导N 线测试PK+AV
) i+ A* A" Y3 O* j' ]辐射测试PK+AV
1 U$ X. [( D' f- z% l5 n输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地
. D$ A0 t1 m4 q9 r n M/ a限值标准参考：EN55013、EN55022B
0 k8 F) j! K- \: }) k0 O( s: X7 n) H% S( W
传导L 线测试PK+AV
+ ]% a: d1 A3 g4 J! H: B传导N 线测试PK+AV
& q" K6 f6 G1 ~3 @7 ^6 m; P辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-6-30 14:14:24
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变色卡
显身卡