本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-6-30 14:29 编辑 - a) [" a2 m$ t7 l& f1 F
) Q1 {8 g0 n* }# m% p, n" a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！! s6 m! j) a; p, q ~; L! Z
# y/ k! B* j8 `, _! f& L
01、样机介绍( z, I+ |1 L3 i, ~
7 j$ o/ O( C1 e! u0 Q# ]# r" H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。
3 \5 t6 @7 e7 i' i k* t# {; f B: F! j5 @# ?3 |. h2 m
CR5259_12V2A 工程样机示意图
8 _$ I9 w( R. R+ ICR5259% y' O8 I5 ]; p$ E- _
' \" S. C4 X# O- U0 kCR5259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。2 ~, ~, u4 T, @1 t1 B2 V. T0 r
! P/ x6 I; B! ^6 g+ v( E
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。6 w+ u& Q6 `( d1 _9 a" b
' q" O1 L3 m/ f$ c- y7 m芯片特性7 I, K* Z P' E% E( {
, Z" b" t. B- E2 s● CR5259 是采用内置650V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；% A2 n; q( g$ l3 l0 ?/ a
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；5 V# V$ b& t( n' S K
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
7 B: ~ {1 c! c, t# S9 [# b4 x● 全电压输入范围，待机功耗:< 75mW；! F' W+ B& v! i9 u6 H# l
● 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”' m" x- D# e. V+ @/ J! \3 _
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；. Y+ p$ g( v4 G* }$ U
● 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。
/ }! u0 _; B" X2 T: e4 u& i
$ B2 `# B& }4 m! O% V+ S9 Y$ O6 z; `基本应用. p0 _3 l& e8 w# W2 a
' _6 E0 d. B8 f/ b3 ^- @7 C/ d/ }
● 电源适配器
8 m- W0 w3 P8 ]● 开放式电源
6 b- p$ N+ Y X: a2 L0 f3 A) [9 Q5 l Q● 数码相机和摄像机电源7 G$ |$ ?1 q v- E' e) w
● 电脑和服务器辅助电源
8 Z7 q9 a7 a5 B1 w/ a● 机顶盒电源
* V7 v; \ X/ E+ p- x; a● 掌上电脑电源$ [+ [& S; j. l- O( P8 e3 v' N& N
8 K" b% }: a6 N# u6 z4 H! R引脚分布) s2 F; t5 a! K( o
9 M1 a- n- N; K) ~
8 J0 u4 q' s. [2 ]+ j1 `3 h典型功率5 ?+ Y. C2 X1 L C. `' B) L
+ i& y% m7 t+ B3 S- c
2 ?% V5 _( D& N
1、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。
. {0 N# Q0 T& q
+ Z/ e: b1 p" s m. ?6 v$ O引脚描述7 e7 B; L4 {' c' Q0 B* `' j
' o L: z U, J) s) n; g
) I8 E4 G2 \, e0 ~" Q
3 u+ e6 m9 ~6 H- I0 p2 p/ L典型应用
) l8 `4 v; P& r" R/ O2 o+ V4 T1 F# r* e" Y0 l/ x7 M
; T7 o6 k; k5 p+ W" Z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。" f# I* m S) x2 F+ H+ }" T
0 q5 W: ]6 O6 K) V7 x0 E+ Q1 X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。
5 u2 }: K- [7 f3 k
; |- a8 ~! C5 S i5 o02、样机特性. X3 U6 a2 k% y) o/ Y( U
; t( T2 l7 ]9 \1 X' h9 U) Z) I
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。
4 i- y2 }0 T. W" Y( Q- `" }1 W0 B" K6 Y8 o5 b* H( M4 W
2.1、输入特性：; K1 _- z& r8 r4 I
# A. P" |# q( v
2.2、输出特性：: { q1 a4 M( e/ {
4 p, z( E' R/ X
2.3、整机参数：& ~, d+ U9 F8 E6 G6 q
' L* v4 L- e7 k' ?5 K
2.4、保护功能测试：0 M* B3 R) b( |) ?. T5 Y
6 @( X" G+ O+ [4 ^2.5、工作环境：
7 D2 Z" j. ?0 _1 u1 k2 I0 Z
2 w- ~) g" D. b- X2 B& f# A2 D2.6、测试仪器
" l5 G% K+ O1 x) d% o: o/ V7 N( e7 l' X2 y
03、样机结构信息
7 C4 {2 r9 i& a6 }$ s9 C3 e. H: i8 L. Q4 P
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。4 x. a! Z% Q) o3 E w
- j5 W: |" j) e1 A; a. ^
3.1、电路原理图及PCB 版图：' X/ V# R, h; g; m: \8 A0 s
. y8 x! D. T" c' I) Q% T
（1）原理图：
$ u2 p. a, o4 K8 c) ~" q& y% {2 n7 }5 T7 J1 V2 l$ X% l; f
8 v" O! Z9 N0 @* ~( ?6 X（2）PCB 版图：2 i+ |) C- |9 n" \3 s
6 o4 a9 B. I; `& x1 P, ?, u" ~
. v- M2 Q' H3 v( |6 r4 M
1 k# V, H5 U- g7 G. B3 Q3.2、变压器绕制工艺：4 p- i4 W, W, o8 L) d. G
8 z4 B: k% A7 x% {% B
（1）变压器电性及结构示意图：- j/ e# ~% i. \4 F. r
' S: p& E" N7 ~（2）规格参数：
6 V+ Y. P0 b& H) P. I
6 O5 Z# t- n- w$ t4 b5 i. B1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝58.2mm²；
8 U$ `0 Y9 G; G# O' P2）材质：TDK PC40 或同等材质；
/ q4 a8 t% R0 U6 b2 \ e3）初级、反馈: 2UEW 漆包线
, P( I4 t: i, N( {$ b4）次级: 三层绝缘线2 H( L, T2 n' X: S
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质: P3 n- }$ ?/ P$ S. a( n& m$ g. a
6）初级绕组感量Lp：1.8mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
! Y V: P( D, s- [% V7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
; F2 @. f/ x: _- n8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min" D t5 y' x' q1 m* Q. ]
9）成品要求:浸凡立水( k6 [5 `- Z# o; D$ F: t& W
2 b! Z2 `7 Y( }- M, d8 B0 {* \1 F: u
(3)、变压器参数：3 O: b& |7 E/ o( H" @0 m
) I2 z2 ]5 s/ c- Z! s8 p, L
3.3、元器件清单：
' B: N0 Y. Z7 G$ F. J
4 n0 N/ j* |- S4 A" @) C' r7 x
) ^' e, Z! u; j04、性能测评, T& @& L: w+ J
8 _# L+ _7 Y8 Q2 O1 R
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。3 ~% Q; H& F8 `( V% m* L
$ I S6 t; O6 y. S
4.1、输入特性：4 m# J- z: R7 |" q! v0 ]3 k5 R
0 m/ ^' T$ D# x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。
6 O' x( I8 t$ |# L) v; p$ ~, o$ s# p0 L# U4 `' \8 z& U
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
) f |: S" i1 d2 a. y% H# c
8 s2 x3 W. o, C- ~. x& E! W表2、输出带24AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性+ g' V% s: j+ x- ^9 i
, A3 D: D& L/ u
表3、输出外接20AWG 1.5 米线测试的效率特性:2 }/ R$ \: S" A0 N/ h
, ~* X) n& U: u; {- d
表4、输出板端测试的效率特性:
3 c/ y$ {. n s3 N7 q- a. o5 U- d& ~$ T* F1 c' R
4.2、输出特性：. o1 C: y! p% `5 E9 @
6 l- t& B3 e u0 e; E0 F9 b5 Y注：以下数据均为外接20AWG 1.5 米线测试；8 g% ?/ R6 o* R N8 K0 b' z
6 `* P+ B$ l* `
4.1.2、线性调整率和负载调整率：
5 B; ?' B$ b X! ]. |4 I; c: d, m6 a7 J. N7 K8 ?
表4 线性调整率和负载调整率:
' Y4 \- t( |: U6 F) ?" t+ f4 N
) l. H7 O6 b" W: f; f5 l4.2.2、输出电压纹波：3 H* f2 W: R( x! i8 [' [3 x# r
, k, q% @$ `, z
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。9 r! n% u- M9 U" b+ U. \
9 k/ o# I3 }/ z7 P
表5 电压纹波测试, \( u1 _4 M6 P0 z6 S
6 y: v+ Z0 X1 q
纹波噪声波形图：; A. Y4 M: R3 p3 q
/ I4 k u& k! s' ?8 }
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load # ]! B! j' N+ N
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load v$ z& @3 j- @2 D1 H+ h
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load
7 x* r4 W0 L+ @Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 7 s) i1 H. P$ g; q; [( ]8 b$ t
4.3、保护功能：
* s. }# ~, V5 Q% q# W$ }. d4 D! ]+ |1 e- u/ l
以下涉及过流保护、短路保护的测试。4 O$ V& j/ a7 j/ x# a; C6 A
7 P) G" e; {6 c: D# q4.3.1、过流保护：% E7 m4 T0 [. S3 u0 F/ j$ r
' b* ?% M( Y: m ~4 L$ j
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
, T, |% [9 W& W/ Y9 t* B) l2 {( @/ G+ t7 ]/ h8 z* V5 _, O4 a4 i
4.4 动态测试：
8 t: V0 C: N8 j, U: Y5 u$ q3 U; [. x2 N. X4 x% ~
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。5 r/ \, {2 v, m9 e$ X# r. E: D: A" X
7 m S. L5 @5 C
# |6 M3 ?; F4 G, O; h7 S
AC90V @ 5ms
' x1 n) J: I+ e, ?: \- ^AC90V @ 10ms
8 q1 L9 U, A3 w' j8 AAC264V @ 5ms ' I6 [- O4 Z: Q! x' c6 M
AC264V @ 10ms 2 r- X/ n, T! ]$ j
4.5、系统延时时间测试：
9 _5 @, q* Y9 y, e2 f* q, K
8 S* r* u, N" S C! x p- {注：AC 端（绿色）、VO 输出端（蓝色）波形图。
; @4 Q4 q' T# j y* M9 i0 k5 n" {: g0 ?
j, m* H. q! v" }
TON_DELAY @ AC100V，100% Load & E" s. i5 F. ~6 M7 X4 F4 i. B
TON_DELAY @ AC240V，100% Load - E, C0 [( j Q( g. X- O5 ^7 o1 ?+ J
TON_DELAY @ AC100V，100% Load
% A0 n& _& q' [& q; G" K6 N8 J' PTON_DELAY @ AC240V，100% Load
- n: ?7 L) c+ s' A' OVOVER_SHORT @ AC100V，No Load 1 o( H" H) C& L: Y0 ~# L
VOVER_SHORT @ AC240V，No Load
! i$ k8 O2 b- q* O" U" q, |05、其它重要波形测试
" v; L: U1 [. ?5 x2 M* h1 o/ b0 I$ E( _( l: L0 {
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：) x# w/ C" Q- B6 ~! ^" S1 ~
' P5 g( q. a& i+ c7 X: ?1 ?AC90/60Hz，100% Load * J- D/ B; H' `- S
AC115/60Hz，100% load . H u: U$ F* f/ z l8 F. }
AC230/50Hz，100% load ?+ a7 q/ K0 _ R1 [ ~
AC264/50Hz，100% load ' I( ^" t6 g$ l0 j: S# w
AC115/60Hz，100%load 输出二极管Vds 9 J, T2 g: f6 L. g3 j2 {/ S
AC264/50Hz，100%load 输出二极管Vds
. K9 s- I5 H& X( c5 j06、温度测试
0 ]/ E c. g- f( `& X1 Q
: q8 T4 k3 u( m" _8 {测试条件：40℃环境下满载测试。# X! N6 @" @; m" N8 I: U8 A# W z
* i# k9 x- p6 ?1 j y
7 x% d# F/ I# Z7 D% ?+ B07、EMI 评估测试
2 a9 e! K E2 x" ~8 C- m& o! ^/ {& V0 D. ` C5 k
测试条件：
6 [$ Z) @7 Z1 \) b0 }7 P1 ^4 n% A/ j( T' u
输入：230VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地
5 f" |5 r' Q4 }6 y( z& U限值标准参考：EN55013、EN55022B' u1 a& }) g: f) x" q* z! v% `
- ^4 [& r# r! |: I. D
传导L 线测试PK+AV + d. A4 _( A. ^& _3 ]& O4 d" z; J5 Y
传导N 线测试PK+AV
0 s" Q( o% }. J$ E( ~5 m/ v0 i" P辐射测试PK+AV * |9 |) b) w, J* ^7 E$ ]% \
输入：110VAC50Hz；输出电流：2A；负载类型：电阻 输出低接大地
% ?/ n% Y* M. m; Q# }; t( _4 I限值标准参考：EN55013、EN55022B, y. o9 { c, E5 ]& ?) `
6 T4 v& T, ~3 x# x2 G8 X0 k1 E( m
传导L 线测试PK+AV 6 t5 h3 i; ?0 E# C* K$ p& Y
传导N 线测试PK+AV p' g' M: s6 p/ B6 |
辐射测试PK+AV |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-6-30 14:14:24
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡