本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-8 14:04 编辑
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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！
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3 x+ A. s$ b4 Q; V( U2 r; D01、样机介绍+ s6 n _" O$ c( T
6 e2 h. c1 Z- R: c8 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。
7 g0 [9 N+ {, a: j, B8 B3 {& U' Q) W* X
/ ~ B! a5 D4 f# S% p8 ?& h1 N
CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图
/ \, a4 V, e7 v, J, p- _" wCR5269SSJ
, A/ r a; n/ D. ?/ T. @ T x2 w8 ~; Y# Y
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。
# Y9 m6 B6 D" r9 A8 }6 p3 K) j$ Z! ]5 p. \
芯片特性 0 x! M, Q/ H. l% D
; X& v0 M" ~- p, R4 @
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关； S# F. A+ @( b* a
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
7 o" x! R! l* }( Y8 z1 E6 z! @, Y● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； ' k; \" Y. K/ A6 B7 Y
● 具有良好的动态响应功能；
2 p8 ]9 Z ~! M7 n: F/ r● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
( V& u" C$ f% N. C$ @% w" N● 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； " g1 l: Z2 i- o. D9 K. ~
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
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$ ^- a; S2 v: }基本应用
& t8 I' ~. ?( U V8 a. K" i" }- u# W
● 电源适配器" E. @3 e" L; Q
● 开放式电源1 n' @, s1 l# o; ?* J/ f
● 数码相机和摄像机电源
1 ?) ?, |4 [- ?: C! `7 i( \) t! x2 k● 电脑和服务器辅助电源 % p8 Q! [. [/ S1 h: s5 V' U
● 机顶盒电源 ; Z& K0 g$ j- x
● 掌上电脑电源 ( p, G7 B. u) Z9 g! q, c
) I% x: k4 @ I) m! Y引脚分布
1 _' H& j, P4 _' \7 ^/ i- f" g# m6 P7 m& U: Z. w5 T6 X
* y9 V& f' f: `4 ~引脚描述
% v3 z$ y0 @- I8 Z3 X' V& f. ~! D" m1 d. h5 K2 T8 M. G& s
& Q9 y3 L1 ?' A- B# [3 E
典型应用8 d) y+ k& t. a1 ?/ s) U: N9 R
/ j; ?% @. N8 P' e. y, L V! h
6 [! [( l2 t! L( H5 m' Z V& a
. M1 d% {1 v, O4 L6 k! PCR3018L芯片特性：* Y3 `/ f5 e6 ]! N
& H* L( d3 r- { J K8 w H
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；; N& L1 S4 {6 f
● CR3018L 内置75V 的MOS；
/ p2 R/ w" G( n2 x- K; g1 d# f: T5 }● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。! f# J9 ^* ?0 {2 o$ Y$ h; S
2 m) ~% e4 u' e# 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。! i; s9 f" f) |7 L
5 P& @2 O6 v" m3 q- @% L
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。
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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。 X. B& k0 k6 y a, P% N
+ w7 k( E& l4 j/ F) m4 g
02、样机特性8 T* l, v$ n7 I/ F6 D. [6 i
3 K) o# E! G" A* Y% W' V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。
& V ?/ x. M6 I. G" n1 M1 V9 Z0 K" |" P8 [/ [ S
2.1、输入特性：
$ B4 R; n; P# L/ k) v4 g/ P
5 N( \( O4 h4 h! R# G7 o: ]6 B/ n1 H; y
2.2、输出特性(PCB END)：
) P6 `2 v4 w4 x. Q$ i: J2 j+ U5 L* B
$ t& R( {: K. t5 A3 b ^ `% r- V4 ^# e: ^8 |
2.3、整机参数：" K j1 Q- @, t. S6 u8 Y. @
z+ y8 o! A7 H2.4、保护功能测试：
7 q+ E6 N: p$ l5 p. _, a
; A4 e5 L) X& v% Y5 D' ~( B2.5、工作环境：
& m) D- t8 d, q9 V
2 v9 z- d5 C* s* k, [5 U( X, m/ p' }2.6、测试仪器：# i; K7 F1 F9 A2 T; |; B8 `8 G) s
: A5 n. [. l# ]5 e; E& Z1 p
03、样机结构信息
' F0 U' N9 O3 ]6 l- Y, W( |; y# \/ N
5 K I( b' m o9 R4 f2 v1 i- M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。
: G3 | R0 x ^0 q: Z8 u0 O- ~3 c0 u: g# N# ^$ c4 w# N
3.1、电路原理图及BOM：' P7 b M& X/ m/ w+ ]' s, i) d- ]
4 u# U. _5 N w3 l3.1.1、原理图：
5 V$ F( e! o! @7 ~: L5 B7 V" f6 U" L
3.1.2、元器件清单：) c/ ` Z2 G* x! s
. B l5 E4 [+ f! ~3.1.3、PCB 布局&布线：
9 D( h2 c5 Y2 _) O
( a. y/ u: W& j2 z$ v' xPCB 顶层布局走线
% A/ c. J8 x7 A% c# w" y' mPCB 底层布局
4 s9 d! t; V' `6 K( |9 CPCB 底层布线走线
& O0 a9 D2 R7 c3 q3 p( k! k3.2、变压器绕制工艺：" M# R: r0 @2 T {% T
& _) I2 @# {& n3.2.1 电路示意图：
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) Y1 u! D0 [* N5 w4 k+ t7 c
6 ?. q1 s5 `' r3 i) ~0 j3.2.2、规格参数：: Y( ^" A7 I/ o7 @8 J
% K# \+ e8 h. x& i" T
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；7 p: n, }1 I' l/ u. M/ {
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
* l1 f, p; [. z5 D, ?% r) L3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；4 _% q! u1 E7 c) g [* V) z- ^
4）磁芯接地Pin5;
, r5 [- ~' W2 G3 T0 q% [/ y4 {5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；$ S3 i. O1 H9 P+ z% E- z4 t$ h
6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
6 o/ o4 A$ j$ `2 [' x7）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）)；' e0 e: e% w, d: O! L: W. S+ A8 K' m
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
W4 b) a9 U" ~9）成品要求:浸凡立水；
/ b1 Y+ o6 }: y' ]/ K0 z7 `" B: k# f! g9 z( l, X; v0 {
3.2.3、变压器参数:
# S' B9 f3 K4 h3 n) n+ A0 |8 v8 E2 M: Z& K6 }5 I( P
3.2.4、变压器结构图：
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, V1 K( }* j. d0 j2 `5 r* |04、性能测评
0 f! P* `0 t$ f% U+ G. `) [8 u' X% T, K4 p8 C
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。
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1 E- `4 M3 _+ [6 n# m4.1、输入特性：! h3 ]( e9 c M3 n
+ B8 M" L( n7 ~+ I( h$ X) k9 E# Y
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。5 e a& g* m4 l- P5 E {$ k
6 Q; ^0 l5 D x) Q' _7 n
表1 待机功耗3 p2 u O3 k7 V; o/ m( f
2 y# n1 {/ t; ]+ t, | v
( K- c" \+ @" m, E* u表2 输出100%负载下的输入特性' Q. {; o4 e7 R* G, h, u; ?: }
z1 H5 Y/ |- V# X5 Z- b& _ m+ G8 J3 c" d: f
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）+ J$ r- N: s/ x( U S& ?# p1 u
" e+ A& {# S* I/ {表4 效率测试（PCB END 测试）
' D. |" [! a; a9 g8 H; d& f7 X* ?! G: @: [1 ]1 x* z1 z% w
表5 能效等级评估
# L5 b% \0 y! P9 ~1 J* ^+ @0 L7 I5 ^- d! d1 V* a3 }9 x
4.2、输出特性：& u; q( v& H* X/ K7 R0 D
% e G% W5 n& D6 I6 d. v
4.2.1、线性调整率和负载调整率:1 v4 @2 \" @& a' D
/ |! V/ x! K* ? u
4.2.2、输出电压纹波：0 L' {* ~ g* [6 h' U4 D6 a* q$ O
: x- V9 P5 G: S2 B# Q, J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。
( W+ L% e, A5 g- _' Y' A8 A6 G6 _) @! d1 \' k/ h0 B$ i c& L7 k
' m* J$ P( N% F" g( }9 P" z
R&N @ AC90V/60Hz,No Load 1 E4 X% \. `3 [" }& ^; F( [
R&N @ AC90V/60Hz,100% Load
2 b4 c5 K2 x2 s; D2 z2 WR&N @ AC264V/50Hz,No Load
6 v3 T; h. y; Z& W2 L( TR&N @ AC264V/50Hz,100% Load 5 y; i0 c2 ~0 r, t
4.3、保护功能：: q3 L" {8 v# U- S) z
$ G5 @5 C6 z2 g: d3 @, k以下涉及过流保护、短路保护的测试。( b' @' F' o' N% _' S
7 D# H1 U$ i6 H4.3.1、过流保护：0 r( r! i$ x: h8 j
. M7 s( @" U/ ^5 w* n! J
4.3.2、短路保护：
" y$ N8 r, b5 ?; T% o! D( z8 I0 ~9 H. J. O8 G& e2 O( @0 ^) T2 n
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。1 D: r' U$ Q# [7 U! W. a
b( R# [6 F, b& c) w8 }* z
7 C+ |) k+ W& X d! t# \4.4、系统温升测试
( V% N8 F# a, e# F4 Z/ a# y
, N( R/ e7 a5 F- W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。
( J3 ?/ E* B+ L0 c- Q
( M# C" _$ m2 r测试样机及配套外壳% j6 _# D& [3 t' ~* r. ], S) n
8 S. `. Q" P! B) r3 W# f2 { Z% |
4.5、动态测试：
& @, j7 h% \. A, z, _, l: I! K' W: _
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。3 h. ~' N; }) o3 s; t
8 s- Q' O: b# ] k" L* T% k4 B
" B8 l5 t" k) x3 V# yAC90V 5ms 6 x8 ^) Z @% @; }8 k) K0 _
AC264V 5ms 0 q5 o% q$ C5 e' _$ B' j* l
AC90V 10ms
. p3 }% C: T9 l" T4 oAC264V 10ms 9 e G( _2 ^& a( Y: O5 b
4.6、系统延时时间测试：
. b1 |% k/ ~# \/ X, K8 F
) D& T0 W; \. X( n$ x- \$ wTON_DELAY @ AC100V，100% Load
7 L K! d' x2 ]- l2 q8 s* @TON_DELAY @ AC240V，100% Load + M$ E8 E2 \2 l$ i1 L b x% Q
THOLD_UP @ AC100V，100% Load
& |5 w$ M; K9 x0 `6 OTHOLD_UP @ AC240V，100% Load
6 _' g3 p S p4 X1 C [5 m4.7、其它重要波形测试：: C. f1 e1 V6 ~" t( A/ J8 S
- u/ u& M% J9 N$ Q0 @
AC90/60Hz，100% load CS 波形 ) ]' ]; ~" Q: l4 H- y
AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V
2 W; L# J5 A' y4 r2 NAC90/60Hz，输出短路周期1.5S d' E' [. l6 D( b
AC264/50Hz，100% load VD 67.7V
2 F; ^1 F! F2 Q; }$ N' [+ Q05、EMI评估测试
- M8 m& }8 M7 k9 @$ e
( O! U6 g" N% S/ a( M测试条件：- m( ^6 l' o* o0 m
; ?* ]" i& Y- p
输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
9 W& }2 Q" v+ y7 d' ?限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
/ q) e- L: h( e$ u7 Y- D: \% t4 J4 F A6 K/ _! y9 y+ B+ O( o9 l( O
AC115V-传导L 相
' C0 Y0 l$ E" h5 \AC115V-传导N 相
; C( c! m# R* e% L! ZAC230V-传导L 相
& m4 W3 ^( Z5 K0 W1 ?" I* c5 _4 \AC230V-传导N 相
! N- c6 l% [5 DAC115V-辐射测试 ; C; J( z1 q' L- X0 h% d3 M
AC230V-辐射测试
( H2 e, k& o+ |" |
) t- r1 m0 l3 @: m& W0 l |
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