本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
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( E' b& M9 D! F+ s. B接下来，我们给大家带来的是基于本公司主推的CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A电源充电器解决方案。对比之前的电源充电器样机，该样机的特性和结构信息又有什么不同？其能否满足客户的要求呢？一起来揭晓吧！. }1 H. Z, l! o2 P/ P4 i' f' v
- x( |5 |' `8 N01、样机介绍
( D; F" _+ ^. o" [. @- E( f6 E
该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率18W，恒压输出的电源充电器样机，控制IC 采用了本公司主推的CR5269SSJ 和CR3018L。5 b; o5 Q4 {8 H" S7 G$ [+ r' h
* k4 q# \# u7 m$ ^
; N: ~" g9 p7 J# m
CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图 1 e9 q) ?* B1 k' ?: v5 S6 z2 i
CR5269SSJ7 ~! m+ O5 H. E
; G/ `3 Y3 [' ~: v# H5 m# F- K6 c
CR5269SSJ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。! ?5 [5 x7 _) C( i4 `! \
8 V+ M6 d% ~4 E
芯片特性
7 o! l+ R- R& B6 H' q4 K7 l2 Z
9 X; U9 Q. R: @0 P/ O● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关； 5 ], _; m J& ^3 s! K( O+ _' S- T" \
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
5 ~+ U( b+ c1 }; d# L p6 o● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
3 H7 U. e9 C) M$ |& U, B● 具有良好的动态响应功能； ) P" g% v" I- A# D
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； + ]. O* M5 u9 L# Q7 ^* {4 R2 u6 r
● 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； 6 ]. W2 }4 k; e$ y; ^/ {! v
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；2 z V! x T0 O+ U" d1 d
6 ^; a+ J3 ?9 z" Y2 Z: _2 j) t4 D9 L基本应用" z8 o$ {4 H! h- a9 @* W. |
0 k8 E4 t4 b2 N% a1 k! o& D
● 电源适配器$ @) U. }: H3 M# N+ ^7 v
● 开放式电源
, l, b. M6 C0 e- N8 \* {( @0 W$ V" w● 数码相机和摄像机电源 1 ?5 {; o- T# `
● 电脑和服务器辅助电源 $ H, Y3 I B+ Z l5 z) m, b
● 机顶盒电源 6 r. S$ B4 j4 \$ `
● 掌上电脑电源
: V* |8 S4 @: h0 f3 \! U0 f
$ J3 R `& h+ [* l引脚分布8 n0 N% U) M: [
0 ]2 C$ w* W' C/ P& S
; C) g. z" n* ^引脚描述. p) B2 e& P* X3 T f
8 l6 x5 E* A% k4 g- v( l+ T
. o H; |/ q h. ^典型应用
0 M# S4 H( c7 G0 k* }% e2 O# N: E# j3 z& }! }, P* _3 M* f
4 q+ m7 q1 m3 V5 o2 O
. T/ y. s8 t# X3 ~
CR3018L芯片特性：
+ h* w! s6 f( |
6 Y2 E5 J0 V& R# s* A● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；: z j0 @9 @/ C% E0 `( F$ X" w7 k6 Q
● CR3018L 内置75V 的MOS；
# n0 Z3 Y3 R' Y S% l5 e● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
" j: Y( y; B" H' V) f; I& Y! o! u8 u; d/ a
样机PCBA尺寸：62.6*33.7mm，是一款全电压实现12V1.5A输出的电源充电器。90VAC满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为66mW；全电压输入时平均效率>87.4%；能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准。& ~; W2 {7 q1 D7 x9 I" ]; T3 d
* ]7 n0 ~) X" r, I# V) Q1 a
样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。7 d# i: R- I8 s; l4 h" O
3 w' F; f3 X7 a, a' }样机的变压器，采用了EE16+加厚磁芯（PC40材质）。变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
9 U1 m# R4 k2 i+ J" U) Q. L8 I8 U' n, w. |
02、样机特性+ S$ z. v @0 ?/ J- _
4 X; ^( M6 o- n- C7 d! c2 A9 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。' J2 f1 o5 a) _: ~! i4 b: v
- P3 H3 F2 `$ G/ X( C+ d
2.1、输入特性：6 j6 T9 R" m x$ s+ O2 Q
* b$ e$ `: t2 z. C5 k) ~
: g4 c; a, ? V& H( `; A2.2、输出特性(PCB END)：/ e3 o4 L+ g3 T4 p: @/ d
g0 M _0 ]' ~9 L. c# E! S( w: H( Z
6 Z& w8 ` o: {+ Z( H$ x
2.3、整机参数：6 @' R) R3 v% O9 B, O2 Q
/ j+ y# k2 m2 D3 U2.4、保护功能测试：0 g. q$ [4 H! o$ H' f! S9 T8 |
8 r* R: L5 G' F L6 b
2.5、工作环境：
7 k/ s+ Q# V; x0 C$ \
: r( w& C2 `5 X6 I& s7 H
2.6、测试仪器：/ L5 e. V" }. b( D" t
; v6 z! w. s/ X% @9 P, c; ]! B: D03、样机结构信息6 \" m1 Z6 E2 q. n' d" P; L. D" ]
! g% v6 M: y, O
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。/ j% Q- E/ V n% q
. z x7 Z8 H. w2 t+ ?2 f3.1、电路原理图及BOM：
# [2 a, u4 n; `/ M4 m
6 I, ]- }* N6 K$ V4 B3.1.1、原理图：! S7 m7 ]9 z% A6 o/ A* ]
: @. a$ \; O. B4 p" S) Z
3.1.2、元器件清单：8 ^$ \! |% H5 j4 P h
- U5 n s/ Y3 x+ K1 V! J) g3.1.3、PCB 布局&布线：9 ~$ ]$ `9 f7 v1 z; n
" J- X( I' l# q7 Z/ R3 ?
PCB 顶层布局走线
% q6 e# M8 E0 d" bPCB 底层布局 5 b3 t" D' [0 e) _0 p
PCB 底层布线走线 ' j5 J4 n# D' I t2 `' U* Z
3.2、变压器绕制工艺：0 V, z: H$ u8 ~+ e/ v, p
- N( g2 V' A3 K' _
3.2.1 电路示意图：
* ^1 h6 M9 e0 R/ y/ k: A
2 Q* q$ U" t, \. `4 @
; R& N, ^2 U* _) F( o3.2.2、规格参数：
- O% b& P a" v7 U6 V, P: ?! H$ a
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；2 k# x; j5 d. U9 I4 P4 ^
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! K( e/ }! I9 Z- P0 h7 C$ |7 z" i3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
; \- @* `' l6 q4）磁芯接地Pin5;
9 _; \+ @+ |; v+ C9 ^$ j" f+ h5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；/ x' t3 o* E/ v c. H) T" g5 V. o
6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
1 Q; X1 s B# ^" v7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.3 V，10kHz）)；
# Z! g' C8 @) Y7 C( F( \8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
8 C9 P, _2 E K9 @4 x9）成品要求:浸凡立水；
+ u: c3 x) D K: y! N
6 \: g% \- s2 M+ ?3.2.3、变压器参数:
. e3 p8 |, ]; m; ]
% ]6 ?, t2 s. u" `3.2.4、变压器结构图：
; H; n. R# ?9 b3 _) A
1 m3 v7 D7 \1 d5 A04、性能测评
: [" Z7 q) o) U9 U4 b. Z4 ~) | a Y5 f' c9 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。6 m k* ?6 {# F6 `6 Z# l' v
# m% i1 W9 \" R g
4.1、输入特性：
, ]2 g4 Q: c3 [% @8 X, j& M2 P
8 C# U$ o! X& s1 p本模板经过在不同的输入电压(从90V/60Hz 到264V/50Hz)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。
# ~+ m7 p! o* E) R$ ^7 G- W$ H; M! n% D( @5 l4 t
表1 待机功耗# C( m, z, w; f4 j- n
M0 q/ b' c/ ?
" ^+ m6 b# T: x0 ?: R$ d# E表2 输出100%负载下的输入特性
, q3 O1 p: h% n# d+ R7 x
0 X# I4 @5 A- n/ P& \" h: R) u& B9 J6 b& f; F4 \, O/ T; T
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
& U; M8 u, c; T6 @- G; q$ ]" \% k7 Q! X1 Z9 u: \+ S
表4 效率测试（PCB END 测试）' u0 p3 W- k+ @7 q: I' _
$ \7 ` p$ j! n) e表5 能效等级评估
) C+ H0 A2 E9 t$ ]: T! ?: N* ~& F2 N6 D- k7 Q7 C
4.2、输出特性：( z$ L1 ?6 ]2 x+ `. V- Q% _
& i' Y/ J& f7 J# E% r& r
4.2.1、线性调整率和负载调整率:2 h9 `! ] T: u
$ q8 ~5 R2 h6 w, o( w3 n4.2.2、输出电压纹波：5 }: K2 Y* W. o
, g( e& S% V1 Z: V
注：纹波及噪声在USB 测试端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容，带宽限制为20MHz。
- [% F- w; U- l6 n6 C+ v3 @0 B( @3 g i1 g* i. O
! C: ?7 S9 \0 b+ A; {5 PR&N @ AC90V/60Hz,No Load
9 @. H$ D% t* U4 O. b uR&N @ AC90V/60Hz,100% Load
- K5 H" B6 L* \' y4 g6 ?+ P' aR&N @ AC264V/50Hz,No Load
6 J( G1 Z) S% z6 g% `% Y. `& @9 RR&N @ AC264V/50Hz,100% Load
9 E% @) q5 Q4 U6 G4.3、保护功能：
- R z8 R3 S* r" K6 P$ @# ^ Z% W. z( a2 I* D" {! q2 ^
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
5 R* g1 }1 f6 y, j- N/ u9 e9 n! g
( g+ d6 v& @" l- B) B8 b4.3.1、过流保护：
/ Y0 z. d! O5 n( c$ V
, E+ s% O) k/ x7 Q4.3.2、短路保护：
/ i' i S0 K3 b! r3 E W; n0 t
' h3 }2 c$ k% a功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。) @. D# ^0 j' i
1 H" a1 V, {% J: r3 B
% F- T- x! _+ c2 |3 e) O% d4.4、系统温升测试
5 k# a8 k. ^ g; Q1 F5 L' E
$ J. r8 ]# |+ S7 i2 {本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为90V~264V，输出电流1.5A。+ h3 y/ v4 j l( S
% m' w& o# I% R$ R- w7 H测试样机及配套外壳9 T5 \# {: U0 M6 g
3 n' d$ J! m" L- b2 Q4 V* g3 T4 L
4.5、动态测试：
$ g- g$ z, v6 {* O/ ^6 h" D c# L9 Q! L. k2 @- |0 z
输出动态负载电流设置为1.5A 持续5ms/10ms，然后为0A 持续5ms/10ms 并持续循环，上升/下降设置为3A/us。2 c2 L) E7 @0 Z. ]% N; J/ q5 ^
$ U. K6 E, l! j7 {. Q/ x1 W0 }
) z5 {3 v: L$ A
AC90V 5ms
" w9 z" Z7 I+ @, G9 K) v; J1 oAC264V 5ms
9 V4 m6 d! M8 h. I+ K* i% mAC90V 10ms
$ E7 Z3 J- _6 J" m% ?AC264V 10ms & u( {0 {0 y6 m
4.6、系统延时时间测试：
8 }/ W! {9 L! a g: }
8 G! i5 E& W7 ^( i9 W) |TON_DELAY @ AC100V，100% Load
2 G8 |( U) P2 I2 cTON_DELAY @ AC240V，100% Load ! A# K* m+ a) L' O* ]6 v
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
}: d1 g) ^9 rTHOLD_UP @ AC240V，100% Load
2 b8 w' B8 c& ~$ ~' \/ ^ ~/ K4.7、其它重要波形测试：
+ k( l3 Y& {- l) T' g! b3 i
/ ]5 p* c( O, \: KAC90/60Hz，100% load CS 波形
1 M& g6 o# K& M% U2 Z1 k! ?, zAC264/50Hz，100% load DRAIN 548V ( B9 v" J! ~$ e& N8 G
AC90/60Hz，输出短路周期1.5S 0 k( A. y, v% y4 L4 k
AC264/50Hz，100% load VD 67.7V 5 d! m% O9 Q2 `4 h% W6 {$ W1 w
05、EMI评估测试
' V; w0 i& D* f2 B5 O. S
& J1 @: }. e9 s- Y5 `/ o' n测试条件：; N" |+ |* V" ]3 U9 y
, u& R: Z; `6 y# ~输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；8 b7 {" f$ r/ W
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）2 f0 f5 `# j. C ^" y
- G8 p, q! F7 A& KAC115V-传导L 相
$ R6 ^" V5 @0 H# ^! v# Z0 p& ?AC115V-传导N 相
1 f! }8 d! l6 S% lAC230V-传导L 相 : m8 l* S) t. E! T3 s9 B X
AC230V-传导N 相 6 H' K S. W+ ^% M3 [
AC115V-辐射测试
6 \6 T X' E; ^9 _# `' l0 kAC230V-辐射测试
0 M. Y. n# q$ r+ X
7 m `" b: @8 n |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-9-8 13:34:49
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡