本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 % }* r( E* @& A0 P
# z) E0 @" G o7 s, G+ h0 l
文章概述3 ?, K; ^* t! c* D
6 u: o" \7 k2 Y4 f! F; N
本公司主推的CR5244是一款高性能的电流控制型PWM开关，适用于待机功耗<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源，而且它可以完美替代XX2358。1 u% w: S9 F7 {" C% q- b L
" I% v Z' J2 m0 x$ n) o本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_12V1A 电源适配器解决方案。
8 v' m! K& T7 D- h/ W* k1 @- Y# w- C" P3 k7 E' e; c
1、样机介绍
& k4 z* B2 h) `3 P1 J& X
: y+ O; l( z2 W9 W6 h) z" v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12W，恒压输出的工程样机，控制IC采用了本公司主推的CR5244。; i' S# }) E7 F) ~8 d
w- p3 U% g _2 s) B2 K- \6 c) O% ^
CR5244_12V1A 工程样机示意图
, S0 a3 }. k. [5 t0 z& I! VCR5244 芯片
- \ j4 U ?8 E2 Y4 }! s3 Y* H1 D( Y4 l+ W) D" t4 r( b
CR5244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<100mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。CR5244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。% s" r/ P9 M, z
- M3 D. ]3 ^! w7 s5 y特性# \7 ?# a3 U6 ^+ d# [1 s" B
4 W5 Y& O% X9 I: d
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
; y6 T9 F. h {+ I● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
1 u, F; i( O: }4 n4 k● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
5 h' v) I! z2 g) M7 w4 B! y● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
% s h8 H( `" F# ^1 O) S4 `● 输出接24AWG 1.5 米，四点平均效率：>84.0%，满足“能源之星V2.0-VI 级能效”! m4 K" A# v/ p& R$ a
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
+ f8 r! x/ g- l) L8 }+ 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。$ `; L) K8 e% D0 V
& P6 S$ b9 D, p. A6 `! J基本应用& f8 H: y+ x# y( e4 _6 @
& P8 T- E% T5 }
● 电源适配器
9 Y( v/ p) Q2 p2 ~
7 d a# g) P& ?; Z2 h% @● 开放式电源
6 o# G6 [* `3 g9 y, {4 B. E2 ]
" N3 g$ a$ I" Q● 数码相机和摄像机电源1 h6 p6 J5 s3 G
5 O; X! H# a. u' h7 m5 H; D+ w
● 电脑和服务器辅助电源
/ `+ o/ E5 P( I) P4 ?$ {
* _8 U( r- L/ a4 y9 G* v9 ?● 机顶盒电源
6 t! I( d7 P: @ C: e) R( m% ?& M, o1 G( R* P
● 掌上电脑电源2 `. J) I8 g6 l# N
" ^* v; }+ w+ f" D( N" A x引脚分布
6 y9 l9 h# f% Q: H) {+ w) `0 ^4 M5 O$ M7 h! Y2 B' D
d8 {) n5 d- X9 ~引脚描述
- f! ^" A$ Y. Z9 Q* E# ~8 H( Q; A$ ?' h# ?
& i) Q9 b9 F- e& ?+ v0 G) z
典型应用" o( t' a3 b' o' B$ h# ?/ q3 V
5 S# G C7 e6 q6 K6 o8 @! E' h) D2 }/ F: d0 G1 _" c8 U+ w6 W
该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>84.0%，能够满足“能源之星V2.0 VI级能效”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。2 c. p0 ]! V5 C; b
/ d& W1 v/ Y9 K" g, o样机的变压器，采用了EF20磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。" A4 j! h' |, x: j7 l
+ f' G2 _2 R- i1 X2、样机特性
) \* s1 N. P3 }: B: l k( T
; r& B) m* ?3 h8 H; U( s1 i% D5 ~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 J; N" U5 O" j7 I. @1 ^8 L: Z/ X! x% n# \
2.1、输入特性：
- I/ K1 ^( u/ P! h# ~
6 z4 z4 |9 M8 ~2 \0 V: d z' h. R, W2.2、输出特性：
) Q5 D4 g6 M4 u- s1 K3 V
# Y' N8 n- U4 f2.3、整机参数：9 j# e4 k" H& w3 X4 b. y( d, P
W5 R; ]: X9 ?% ?& o5 G8 n
2.4、保护功能测试：0 C6 ?0 r7 p: Z$ L# Q" o2 T! Q+ Q
4 X; X0 O9 \. |, d6 J5 `$ e, M& L2.5、工作环境：
+ I. ^9 B& v; p% Y, `/ N# c. I2 C6 B. T" l% ~, O
2.6、测试仪器
V$ B( [7 u7 h, p' F; V
; a& L# B, [8 L8 L/ l0 r3、样机结构信息3 P R+ e' d9 w( p1 G* _
, D% s' h0 S5 g" T |0 y
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。( V# E& W" J5 c
- B0 x+ d" s" z# s$ J3.1、电路原理图及PCB 版图：: H: Y% L1 \" r! W
; e+ {% Z( v0 s& L" F6 b* W（1）原理图：! `) G/ C) f5 Q$ S6 i+ _, P/ ^$ ], n H
（2）PCB 版图：- b- v* A% {6 B1 M; F4 A& p0 P
2 k# Z( [2 l$ f4 f; ^
. A, o/ \$ O- U
- @/ T& B. A v! }! K
- [& W/ G0 z; S# q- F2 a3.2、变压器绕制工艺：
% d, h% x5 r' f, I$ c
# M1 f4 Z3 H! b2 S( C. G, a2 A$ Q# m（1）电路示意图：
; Z0 x0 r) n. F% `8 @* }! S; w0 u
, M) @/ L) `& f- M0 ]* _" U# i Z$ P
: t* F4 [* P4 n" Y（2）规格参数：
. e! a+ y+ I! ~( V8 D/ `
3 X- N0 K- ]4 E; }# x; ]1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；2 F2 d* g; ^# h; F
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
* ^3 l* U, [5 y* N" \& }* `3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
6 i1 L( F ^% O3 {$ e; X" x4）次级: 三层绝缘线
; Y) X. b$ w2 H" K) W& v. S5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质$ i0 |; s7 Z' Q% d: k* [( z( f
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
1 e1 ]3 @' ]7 s# E9 S. A, w( `7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）) Z. l# N/ B" \4 o6 ]2 g/ n' \3 E
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min# x* f- K! z3 m$ S0 g
9）成品要求:浸凡立水( e) v9 |2 |4 ~ k' x T
7 w1 l9 K5 A6 [/ f2 [* H# r
（3）变压器参数：
y6 h3 ^2 h! V$ M. O a" g7 o+ K" U* Q- e
（4）变压器结构图： v) I3 L/ B9 y) ?2 [
4 i) Q7 d& D' N. Z: @3 F
7 l5 h" T/ i! ?/ m$ a7 Y- V2 u8 ~3.3、元器件清单： ?$ N3 x: T, @+ Q5 i
6 Q+ n$ N4 M% e. }/ l+ W4、性能测评
* L) @* F Z4 H p4 o5 ^& M- ?& ^. B' Q
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。
5 j5 }; A3 _2 u3 _- ~ Z
. Z" {7 \% N4 `, Y8 L- i6 u) w! l4.1、输入特性：
6 l7 ?! [, A7 Q; s! H- R
4 F& ~0 p1 b. N8 X! k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。
, L) `7 X5 N, O& N; a( W0 L7 X! o z
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
" y, R/ W* \0 [! D- J, \4 L9 ^7 n% T" c9 v, C
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性9 }0 H: s1 W6 o$ j' n
0 L. u: ^3 n/ l7 ]' `3 O表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
, u F' C: w3 l/ i+ \, h9 G( Y9 D ^+ L; M9 w8 _+ ~
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
: A8 v5 H0 q5 h/ t9 o2 u+ z6 o
4.2、输出特性：' G5 v, |& z/ |, r
& C7 r# g# }, C) j$ j注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
1 o4 q: T, C+ O
! C7 |. x; i$ t& ^ {7 S& T4.1.2 线性调整率和负载调整率：$ p5 ~4 i+ V7 M) @2 Z
: M2 e$ [4 G6 I' D* o4 ]& W
表4 线性调整率和负载调整率:9 _3 y/ u% c2 w. v" q3 ?9 ?
; s8 i J& l1 l' |2 D. H, F4.2.2、输出电压纹波：. ~6 b! K) J& X5 Z) }
6 T' u# {% O# ]& F% C% l6 w6 |
注：纹波及噪音在24AWG/1.5M 线端测得，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。; n: \9 ~$ | |- X
+ r L! v9 g8 P0 T# C! m表5 电压纹波测试
8 y+ Z3 k7 L% i8 A- M
$ K! F2 L' j2 U- K8 t* ?* Q纹波噪声波形图：% Z. o( L+ s6 t6 J
' r) |( q$ ^ J& Z" `
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
3 P, w& x7 S! ] U) [* {; A" ^Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load , h. ?0 l, U. F& I" n
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load 4 f& ` p8 h# y9 |+ I2 r! F3 c1 ^' r. T
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
+ l8 X3 v9 f$ ^2 q4.3、保护功能：
+ r7 w* e" Z8 Q6 M" Q$ s; s, x, n+ l( j3 F
以下涉及过流保护、短路保护的测试。# {; M$ T, ?) s8 q5 N9 r! |
) h( q6 @0 [* P. O& i4.3.1 过流保护：3 o) A# B2 f7 }8 N' M8 h
* F* F. m3 ^% d2 K4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
6 N* w; e2 {( E# Q1 Z7 B9 M K5 w$ n6 U Y* j/ M
5、其它重要波形测试
( a! h$ k9 j3 G$ f6 v5 l
. z3 p! I& O, `* a- }, W }/ eDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：4 P! {, ^; b9 J8 m) p0 a% Y8 b
AC90/60Hz，100% Load 7 J+ N/ j1 ~! y* A2 k
AC115/60Hz，100% load
. x* @! f0 j, W/ N( AAC230/50Hz，100% load 4 w9 g" ?1 a9 o; r5 K, Y
AC264/50Hz，100% load
* h; t7 f$ w7 ~& B. t5 m9 q6 YAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
( A& n! I3 v N# dAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 2 m, _2 A& o, o9 [" y5 w
6、EMI 评估测试
, F) z. u3 x8 u/ i6 _1 E3 Z5 F
; B2 H% E# J: N( Q: k+ o测试条件：6 S0 ^5 H% ` u2 i; V
" b0 \+ n! D. T7 T8 p输入：230VAC 50Hz ；4 l8 Q; O+ p1 C- ~0 A
输出电流：1A ；; q1 X1 W) a! m. c5 ^ |, p5 v# O
负载类型：电阻；$ h" p& d+ K5 S3 N0 r7 O
限值标准参考：EN55013、EN55022B。# b2 a/ m8 y1 b
; q& _. L% v0 ^传导L 线测试PK+AV
; P- E& K8 v) I0 k" r& \传导N 线测试PK+AV " |$ x# D( X% ~+ ~" s) e
辐射测试PK+AV 0 [: y! {8 w9 M r( l5 ^: e# ?
|
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡