本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 # @. x' o% ? u' d
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文章概述2 D- N5 o1 n7 x
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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。
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- B d1 G9 d2 H3 c+ g( a5 Q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。7 t, I7 U% O1 g8 s' a- i
, V5 X1 b" @$ G
1、样机介绍4 T5 |/ m, `, P6 ?9 |- d* m1 ~
$ g% q: D, y" @6 t/ t5 z% R) w: _
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。
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l, t$ |5 A6 G9 ^7 k6 L7 M. _/ [9 ~- B' B/ H( E6 A y4 v' S
CR5244_12V1A 工程样机示意图 & c/ F% \+ m" `! b
CR5244 芯片
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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。
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特性# Y! t d; O" K( F
0 g0 C5 ~6 ?1 h6 q3 l& {● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
! @! \$ r( ^3 r" ^0 ~/ J+ b+ q● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；& j7 Z; M' Q9 _& \* r
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；. X+ }7 C' r) {" K& J: C
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；
" _ ^# I, \. n● 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”
6 F) ` Y" s4 p: t● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
" N5 I5 a& B3 f) S8 x● 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。4 P1 @/ p1 N1 ^
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基本应用0 L7 N6 v2 c2 A) w4 x Z# K9 B
$ ~! _) V1 S0 |. a1 x V7 I0 `● 电源适配器9 B" i7 ]" g8 w+ h
4 h0 t9 H- ^; R5 ], \1 }
● 开放式电源4 a: J6 q& l+ E* H
. I" k4 o: _7 g( u/ h& H● 数码相机和摄像机电源' m$ c9 Q3 V) ]# v
# ?8 m9 V m. a. D( p( C% Y' L5 {
● 电脑和服务器辅助电源
7 z) B% h4 |) }8 E2 s, [6 y% ?& F" `0 ]9 B! B
● 机顶盒电源! E' w- A }/ f
3 b, C1 R+ |) U. E( W) C
● 掌上电脑电源
, `* |* w, a1 @) u1 {# ~- m# W" a( q! F+ Y1 k6 W
引脚分布/ [0 j% O# r% y. ~% Y" w3 \6 [+ g8 `# I
4 K0 u5 a y# @, T1 l8 y! U% Y- o2 h1 h/ B
引脚描述
! K3 D z% D4 Y9 x' ~- A" ~' u8 I1 i! ?9 F
5 J6 t! _% S' D: H1 k/ A% _典型应用
( i2 O; _. u' C+ M/ p: m
) ^+ o N% d6 j" t
9 }/ E9 e7 p* J1 F/ Y& p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。9 f& D8 N% H6 u& x
4 u; P% U0 R: S( R4 u. [$ |( ?+ z/ G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。 A: |- P* p* @9 k& ^
/ n; B7 z, d# R, y4 E: }+ ]& v( f2、样机特性; f+ m, q5 Q I
' i3 |" s' m x% P0 S0 a+ `
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。$ | p% z, D b7 q' Z
) C9 ?. ~5 P) U% [1 t
2.1、输入特性：
5 _5 _2 P) U9 |
" N: J. f& {0 H! |3 C2.2、输出特性：
- s9 i# q u4 J( P0 x" G5 q0 l6 H2 R! u% ]
2.3、整机参数：7 x4 N% N8 y$ f7 u. L. S( n
x7 y$ G2 |# a3 A2.4、保护功能测试：
! T+ D2 w8 C% _$ @& X/ a" L' e |" \0 k, } Z
2.5、工作环境：
# O0 P2 W, X; b4 n1 H2 O0 g1 `
2 X/ W/ p* M5 ?8 R, e! s2.6、测试仪器
' `' O; ?- H$ f1 K' @, Y. W
: H) p" |4 `5 M# h3、样机结构信息
+ E2 X5 u8 w# p+ V( S2 a( J a- S- Z' f6 Q2 T" s, 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。, _; }: S* }: ]4 p. }
% L5 ` Q! p+ \% t% ~5 t$ | k! r3.1、电路原理图及PCB 版图：* o6 U; j7 R) K+ l7 c4 b
: C1 I" X" u$ _! o3 b, e! |( C（1）原理图：
& x. v3 T- X5 C3 m8 B（2）PCB 版图：
) J! r! e, n; m/ H# h9 I* D- j6 j8 e* Q) H1 [
- x( ~6 @6 [, P4 y0 f1 Z) r* i4 Y9 y8 F- S
% d1 R9 O( Q( ?7 I! B, H, ~# b
3.2、变压器绕制工艺：
2 T7 z: E1 r5 O, ~9 U
; S- Z2 M$ s! q8 B（1）电路示意图：8 o% F4 ]% @7 x% }" K* {$ i
1 z+ h. Q+ b8 I" s
( L3 B8 f4 y: f0 E
（2）规格参数：
# i# b# r! {; ]3 c" W2 B, L1 X( @0 K/ m1 Y
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；2 O1 M' Y; s) ]% x' T* y5 r
2）材质：TDK PC40 或同等材质；+ e! \6 n9 s+ K/ d5 K9 X0 a' Y: X
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
; ]* a: @1 t+ p/ s0 V4）次级: 三层绝缘线
7 o6 n, ?+ k' q7 I9 ?5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质1 J& V: D8 r: e/ u; c; ^
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；+ `- R/ z L2 I7 Y0 S! E9 I
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）)
( {6 [3 U5 t4 m; s8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min) Z; ]- o: g. V9 L) ?6 w
9）成品要求:浸凡立水/ q. h) r% S$ P) ?5 a( n0 C L
; A5 r5 O" g) E) w+ K（3）变压器参数：
4 z( b- \; s' z( q
+ ~# \; `4 ?+ }; F$ W（4）变压器结构图：3 W$ L# I8 p! I5 i3 S6 Q( W
: b4 c0 c- w& v+ i. r7 `- S
/ [7 k1 c0 U5 A3.3、元器件清单：) q& j- G* o ^7 _# ?0 m1 m
7 N# j7 U. m9 [3 V- x: v
4、性能测评& S6 V3 A0 l8 p
0 I3 f" b. X) u4 ^
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。% F$ M3 S% s2 O& G5 _* V% h1 k5 T( T
( W/ V# _" n' e' n5 j3 ~/ a1 U4.1、输入特性：
8 B* M' }; g( {8 {3 U% W
% f# P7 r/ [3 k3 A0 D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。, w' Y# Z" v/ { y" V, ^' ?
% J% Q# x8 u: w
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
* D O' N$ _+ v2 W) E ~5 ~5 F1 n9 {- ]6 ^
表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性9 E# E% c) B5 m
8 x; }. S0 p( l3 U
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
4 X5 w8 |7 j5 l% h6 v, h* Z4 h d8 Z; V6 Z4 ^
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
6 B% _* o( n* \: t1 P. }' z0 }* Z) q+ d# y7 Z3 [
4.2、输出特性：
3 T9 v0 t7 O3 l2 \# P) y
( ~# j+ y$ M' o/ H+ N3 d9 j注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
- G7 G, J. |1 @) ]0 Q: v; q
. n" {1 E J9 B5 R( M4.1.2 线性调整率和负载调整率：8 R* ~' d ^/ }9 P2 f* o+ E/ H/ P
$ _- p# F% d! m
表4 线性调整率和负载调整率:
& q" j0 ]( E8 c3 G1 F5 \) [/ P6 j+ d* r7 {8 y H$ Y- a0 z% B
4.2.2、输出电压纹波：# J2 A# r. x6 K& l- \/ T1 K$ @
6 E( j7 l% }' \9 N) |( m/ c( o Q
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。5 y i6 l' j; U* p9 ]
- l' F; k+ c% D4 z5 ~3 E
表5 电压纹波测试4 z% ^/ x+ @# @$ A' s. e# x5 n
7 ^ P5 X y9 b- |5 e+ z$ k4 L ]" d纹波噪声波形图：
5 L& }$ P) [/ u9 _
$ i+ w$ j8 C- u4 Q% K, S# BFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
' v) u4 M2 I" y) C4 \) u( @Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
: q7 e& w* n- [& `* v2 T3 @Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
! ~3 G' n+ z7 b5 K! QFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load
i3 j5 r5 j5 D0 T- C* I' b( S4.3、保护功能：
% V8 M: e$ o+ ?) B$ n. f
! W# r: i! k! ]8 O S以下涉及过流保护、短路保护的测试。' y; Y! {; W/ |: G
6 D1 g# s/ o5 d' {) R7 \. I4.3.1 过流保护：# U J1 r; j! @# {/ d4 Q
% R! ^6 S4 ~" o$ h0 I, g: n2 I
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
8 [; q- R5 f: U+ h3 H) T4 d; c: x7 O7 {( y* M9 L" D1 d8 c4 H6 c5 P
5、其它重要波形测试) A3 \7 Q% _% Z: @ W/ k4 |
( N' g, D. j# e/ ^& \% X$ ]# h0 W
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
4 _3 D/ e; `* w5 ^$ jAC90/60Hz，100% Load
& u( R3 r2 Q; {- qAC115/60Hz，100% load
8 R( ^( l" r8 x4 E, JAC230/50Hz，100% load ) N9 j% h$ ^" f5 u- O
AC264/50Hz，100% load
; u! ~. D, i. ~0 h o! d! BAC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
. A/ H" Z" o1 d q3 C( ?! |/ L4 xAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS ; m5 J3 s5 o$ E' P* ~: V
6、EMI 评估测试
8 G2 F9 i% m4 q1 i4 I, V+ ?0 Y' c
, y( O; K' w: ~/ A' h. {测试条件：
8 ~; {3 T' T6 b9 {- r& M9 b4 x* l* L3 R* s) ?8 P% d
输入：230VAC 50Hz ；$ x% C8 L2 I! J; g4 L
输出电流：1A ；7 C1 [# g: O4 w
负载类型：电阻；5 u' s. k5 _( a, {
限值标准参考：EN55013、EN55022B。, f, L! Q/ E- @% \8 R# ^, `6 h
2 k$ l u4 A& h
传导L 线测试PK+AV
: r6 e; U& l; o; [% J/ X传导N 线测试PK+AV 5 A3 [6 x( c( S; G
辐射测试PK+AV + f T! R/ ?6 d0 @
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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