本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
5 @7 U/ R x! S6 v7 a8 c& }4 c2 y
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！
: O1 n- c a( ~+ I
' z, b* \1 U- Q5 L01、样机介绍
1 l% n# k1 j8 u# X0 i" C' _! t8 U1 b1 O- g' 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。* q8 T; V; a( x' d6 z, W
2 X2 X8 U# W% q I, `& e: \, k: O
q# h3 f/ i1 P8 T% H1 d
CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图
+ O ?( X8 y3 b$ N* HCR5269SSJ0 o" H ~! \ |! ]& H7 |; c
( s5 R" a, q% r1 U" [! P) ECR5269SSJ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。2 C3 [4 D5 A" Y% I+ J+ E6 B
- f' A: P+ r. i1 o& ?* m& w芯片特性 0 k- }; P# ^# l7 d
' }" a3 B. S" K4 T# }● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
& U& C: B T; [/ @● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；" P' `' O( ~2 r* p$ [2 w
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
K+ ]$ B3 e) w& l1 @9 d● 具有良好的动态响应功能；
3 z3 W* @1 u0 n; X3 p● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能； 9 y# d7 W, J2 F" \
● 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； ) p/ D7 f1 I4 V8 d7 j; F/ @
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
, e' ]) P. e# i$ N; W( Q! A& o/ A" m$ j" I7 w2 l$ w
基本应用, C) q5 }* b' h; R0 h- q
1 {: l0 [8 y% W. L) z% e# g
● 电源适配器
0 Y& r9 @6 H j● 开放式电源! d! z% M( L. M# v- E' _4 h. ~
● 数码相机和摄像机电源 % f8 z& W) _9 X! r) Y o0 W
● 电脑和服务器辅助电源
9 ^- ?! b9 V" U( u2 c3 G; ]● 机顶盒电源
: f. t" _/ ^# |& d; i● 掌上电脑电源
4 [. _9 e+ S9 W$ I9 y
- t! l! g8 o1 w1 h引脚分布
6 g7 c- ^8 Q& X4 ]/ O: F3 P3 C6 B' N. o; e
$ Y7 G: n; n4 |, n
引脚描述( w/ a& X# n5 k+ o5 G9 t5 x+ e6 v
- g4 \; y0 U1 N) `: p
& u, D; @1 y \; @% s
典型应用6 T8 Y8 g7 d9 O; ~1 f9 }- y( c
& m& L! k6 ]7 B6 f5 u
3 ~' i2 [3 _$ b }) p0 M9 \, x; c2 n |# t
CR3018L芯片特性：( z, t, j4 a9 h! T% ^; k
9 }2 Q5 [+ u4 m
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
+ N. F O4 p8 n3 G" B' k u● CR3018L 内置75V 的MOS；
3 ^* e$ K& P" `5 s$ }● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
' c) U5 T! F, ?& ^) u% s; s9 K; e3 Z8 R Q3 a5 I, {1 D" t0 S- F
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。
$ I9 R) d7 @$ x" c7 D0 m
) W0 e% O$ X, l# M+ N. K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。$ s5 g, E& U, C) E8 {1 x' d! t
5 Q! B* ?- m7 z2 Z; L/ 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。
, w' r: O$ x$ m1 A; L
: ~# j: y, [8 T9 t$ J02、样机特性& Q) V6 k7 O" Z; O7 w
# H, ~1 i' Z8 }7 Z( E
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。9 P9 u- r. N% _
" I5 H" {, d8 b1 I0 Q7 [
2.1、输入特性：
$ C8 B4 z) Q, e& ^2 J
( d+ ^) b" @3 u& c6 T/ G, R) ~
[0 \5 @" i, p2.2、输出特性(PCB END)：
9 j! u8 r% b* L" O& ^" {
6 Q' d" u2 n/ U5 t n( M
/ Y, e$ Z |& X% c2.3、整机参数：
; b, F8 g: ^* q* n; u+ g) Y3 d7 S$ i$ J
2.4、保护功能测试：1 E7 E" N6 x4 x2 T
# O5 S3 c" V# S0 a$ s0 V# |" {
2.5、工作环境：
0 s) Y6 e3 Z( y0 {8 p' D
2 C6 r: f2 U- g2.6、测试仪器：( J; V! p+ a/ Z8 v! |) @1 J
1 c. A; D3 { v: m+ Z4 p; w
03、样机结构信息+ a9 I `0 }( ]4 k
& |8 |7 b! C. j4 ?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。9 I! B% H0 {' u1 x; ]
* q" ~. s) g5 y* r5 h N2 @6 S4 X3.1、电路原理图及BOM：$ k3 Y& w' Q0 _6 G; y. f% r7 X
- q5 l, \; [" L( W; U9 X/ k5 d
3.1.1、原理图：
7 V- B8 O% |; A: D; P/ ?& S+ f
2 H1 Y! K5 G- c7 v" i: t3.1.2、元器件清单：& R: V8 A/ t X* }" q
, V& `8 `3 f( B0 P
3.1.3、PCB 布局&布线：
' N% O5 v5 }9 Y) N3 U+ _" |8 m. `
c7 c' X" Y: l4 ZPCB 顶层布局走线
/ s& N: j4 m; e+ u# V1 |0 J4 wPCB 底层布局 ) E5 |8 K- s0 g
PCB 底层布线走线
) P/ o9 D" [7 |$ g( |3.2、变压器绕制工艺：
$ x# d& f9 W% d$ L2 e( C8 K3 a6 ^: U4 ]- W
3.2.1 电路示意图：9 C! V: [. o2 y0 S5 p
% z2 p6 I6 X0 i" }' x! ] }8 P7 C3 l* ]. Y; o9 a1 F: ]
3.2.2、规格参数：
9 C [9 Z( \6 a: `- m3 V; [0 u. Y: Y/ c
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
+ i4 l' @4 g! A D) [, Y2）材质：TDK PC40 或同等材质；0 C, y) }+ f, L, \, [/ J
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；3 `4 G k# @3 R5 o
4）磁芯接地Pin5;
3 u1 e: L: ~, h9 R- h1 d5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；0 e, \2 d2 B# S& S. m, ^0 d- |( D6 F
6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
+ Y! F/ I4 D6 t! S* s7）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）)；6 ^ J% L( [7 C# y
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；3 t1 p+ y2 K+ U i8 K# e
9）成品要求:浸凡立水；; }& I9 S2 x1 i& \. q
6 o, U) l0 @, W0 h7 F- Y7 T
3.2.3、变压器参数:
; T b. R$ f8 _
3 U/ L* x, i7 X0 h& g F. _- t3.2.4、变压器结构图：
* d1 Q" c5 }, S( m$ N- S7 W& [
( Q2 c2 H& d$ j04、性能测评% a4 l, Z6 W, o& T. \; ]6 j
6 B6 a+ j7 i& t y _1 m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。
! r" T7 \! Q9 T( r3 T9 O/ }8 h. m, E9 S$ Z- n6 {
4.1、输入特性：
" W0 F- [( G9 M5 P2 F$ @2 S/ Y
. O; C& I- t) @+ K& z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。+ c" b' J& w C: T
9 u& i4 _/ ^1 j b }表1 待机功耗, l% w! l( E+ ]2 V3 u6 Q4 R
0 R% i$ r& O- j+ A. Q
/ v: w W) h6 `* t' W m0 Y表2 输出100%负载下的输入特性$ |! u* V% e8 c1 o/ s( x( X
1 ~' a7 z. M: y0 W5 Y
- ] f0 w$ b% s! D; \' V' H表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）& ~7 i* R. h8 [: G5 L
* J Y. J& M1 j0 d- W表4 效率测试（PCB END 测试）4 Z0 [/ I9 M7 }/ N6 W$ j; W
) T8 h% b; ~0 M9 j' R9 C" ^3 G2 x+ b
表5 能效等级评估
) y3 m( Q# W# m1 l) P/ T u6 R7 C4 h" n7 B; k
4.2、输出特性：+ k6 _- k8 Y2 I7 ?0 |
4 C8 N2 O2 b+ Y- W1 j0 U4.2.1、线性调整率和负载调整率:
0 @* |5 L: U [. b2 A f# D; N7 ?. o: ^ O& U) b5 r
4.2.2、输出电压纹波：
( m1 [# z" X( t$ t7 P8 _
T' n2 C/ s4 j) P- a2 h* N, ?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。
+ t9 s& h2 O0 C' Z# y/ u0 ~8 f5 u8 t$ ?" \+ v) ?3 d1 r
1 V7 u+ k( ` X& ^' s3 B6 VR&N @ AC90V/60Hz,No Load
- h) |" m2 I0 ^; R$ t" ^, tR&N @ AC90V/60Hz,100% Load - [! H. M* J$ r% u
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
+ Y- s9 s8 I$ ]4 I7 D/ [" bR&N @ AC264V/50Hz,100% Load
/ o0 H% \! n$ ]: f' K% B, \1 e4.3、保护功能：# z3 S. X: J$ a5 R& W
0 q7 r Y: u* C Q
以下涉及过流保护、短路保护的测试。' }/ w2 K8 z: ^8 o3 b
/ s: P5 j. b! s; O+ a
4.3.1、过流保护：
~% V. ^& s. a+ @& O4 d2 c$ h/ G
4.3.2、短路保护：- Q2 i7 A: B6 ^4 B$ Y
3 f' T) y9 E" x, D4 v/ D* `
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。 I% x5 p* ~% P. C+ W' |4 C
0 ?6 c0 x# o+ h, ?
7 D' {) ?5 J* u4.4、系统温升测试
5 U3 m) L) U! O& X7 ~* E$ z. h; ?. U! n9 l
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。& e2 e1 A/ q$ j+ A1 q- L
& A0 v) n* \; |) L: C* V9 o5 d- {8 r
测试样机及配套外壳4 m8 `# j' `/ G" F
; ]. f }0 m1 c4.5、动态测试：
. w. [# j; P2 |) a0 s8 @0 Z' R. z# X6 a
+ c4 y' b# I) y5 }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。
% g; w$ H: U! B( Z# C8 d( a- B
9 w& x- A$ A4 p$ B5 M8 l# z5 `
: u' T- O" U3 r) i* T' J$ f7 X1 xAC90V 5ms
) i% Y; Z1 [! N/ i5 F4 yAC264V 5ms + ]* ^# o9 j! j7 r) T
AC90V 10ms 3 ^! G O* G, d
AC264V 10ms
' ]1 ?7 u. p' R, M9 q2 i4.6、系统延时时间测试：
! s3 G' U% u. l# P; t
& @* ]) S- q- @4 |' tTON_DELAY @ AC100V，100% Load
0 t+ @1 f4 U9 D- \3 fTON_DELAY @ AC240V，100% Load 9 [3 x; @* I( [
THOLD_UP @ AC100V，100% Load 7 E8 a7 Y' S5 g: V2 a$ e" {
THOLD_UP @ AC240V，100% Load
3 N) N# Q& a/ w" T( Y# U& _0 Z6 f4.7、其它重要波形测试：( a: E: p! w" a( T1 S% _
6 d" C i9 Z: C5 J) Z2 X
AC90/60Hz，100% load CS 波形
+ ^( L0 `, a; X6 a! `0 T0 l* }+ lAC264/50Hz，100% load DRAIN 548V % X( r# e8 c3 {5 e* n
AC90/60Hz，输出短路周期1.5S
d+ Z( l6 e. t5 k. P5 {AC264/50Hz，100% load VD 67.7V
2 _9 ~0 D# l1 X' d& ]+ [05、EMI评估测试
" v# ~: y5 [; }/ V1 g4 `( }. R
9 O, r0 d# ?' i+ B测试条件：
' O. m, J* F( u9 ^5 w( }, C8 b8 B' v5 ^" m1 q" y3 ]
输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；2 X; ]0 k' T1 o3 e: R
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）+ R- M8 N) W2 b" B* V1 C
4 L; e* D; E8 h- q' c3 `AC115V-传导L 相
& v9 t5 C' O/ r' g7 Q# d! j4 WAC115V-传导N 相 4 t' k* I( D( M/ U; W
AC230V-传导L 相 ' \: z* ^- b" z3 y6 o1 G
AC230V-传导N 相
9 B% A; J( ?) d; W8 pAC115V-辐射测试
1 m% k0 M9 l# X% j4 @ P! nAC230V-辐射测试
0 F; b3 ^9 Q3 R7 n6 Y) I; Z! I1 Z; F2 E* e. L3 F
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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