本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 " J9 t4 ~0 n* b
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文章概述2 p, L, Y Z& U' d: w1 R* X
4 {4 f9 K, j* m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。; {$ A3 K( x2 T
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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 v1 Q2 u6 O. O) n! L' f+ ?
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1、样机介绍4 j% M L1 V/ O! m! k, I1 l
. c/ K8 E: \! ~3 B
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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9 n2 U& i7 n2 P0 VCR5244_12V1A 工程样机示意图 9 F6 t! v7 H% B, l
CR5244 芯片/ ?7 ]4 g3 n1 F0 Z
F$ N0 r& z' w$ S: V# w
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
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* {8 h7 S7 n' z+ H5 X, g' K● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
, P. L: F( s0 l$ l● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；$ M% Q1 Q/ h: c8 q1 ?; ?
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；8 P0 ~8 Z4 p6 c. V' a4 h. l" h& g
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；2 f0 C9 } e# ^$ _ y3 d$ t: p, T8 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”! ]9 U. v% P8 k8 [, S& \$ w9 X1 g
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；% C9 \& {6 P- B
● 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。# d r r% @# v0 |
( _3 t: N, S3 y0 O4 f7 L基本应用4 x/ R' B) G$ m7 _, ]
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● 电源适配器* [+ j0 O; `% D+ Q0 T. G
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● 开放式电源. `1 J8 [2 d4 P* h( O V
2 M7 q' F) N" x) W, {● 数码相机和摄像机电源
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● 电脑和服务器辅助电源
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1 H' Q& j) B3 D7 z0 g! X) Y+ r6 |; F● 机顶盒电源
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: ~, o9 L( v7 i9 G● 掌上电脑电源, }8 ?8 p$ G5 h( M; b m9 T
) A9 A8 n% N- Z引脚分布$ l; ?7 W* ^. E3 d8 F" p
; w* E. O4 D7 T$ r8 o. R8 t4 h% V; c' P; R5 X* s+ |
引脚描述
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# G. B! M' z) b! W$ m- ~7 z- e7 M7 |$ L0 {: |6 g* M) S$ X8 z
典型应用
4 }/ ?; ]6 f- T3 @$ e5 p7 ~2 x7 b1 T/ B6 A
; [2 x: y6 P& O' M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。. N1 J0 L0 w5 ^
; b- p) `' B B9 _: D9 |
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。
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t: Z4 Z$ C: s0 g: r4 l3 M2、样机特性
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& r: G$ k0 d' V1 N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。
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2.1、输入特性：! J1 z0 w; F" C
5 w* a/ j4 E- D6 ~- \
2.2、输出特性：
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W! y9 Q! m& b4 E- o2.3、整机参数：. x2 H; v* c1 @& Z; B
! W4 j% U( z! v) q/ E F0 y2.4、保护功能测试：
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K3 H7 {( e9 K2 `1 I" P0 A& A0 x2.5、工作环境：$ ~* p4 N7 U* `- J7 l6 p
( _/ D+ x+ R* y( A7 k2.6、测试仪器) x1 Z5 r+ Z1 X- [3 H8 ?% X* A$ Y
; m+ j! ]; B/ c' ~ ?1 `7 i& Q3、样机结构信息4 P+ y* N# x8 S, E" W' E& \
l; t, t9 R' [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。
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3.1、电路原理图及PCB 版图：: C! }' R1 P1 X) V; O: n
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（1）原理图：" _0 I* K6 s; o
（2）PCB 版图：3 h9 C$ d3 r9 D1 Z6 J
' g8 j. i3 _1 A" K' S" ?
6 b' W9 }# a5 r9 _. I; | t8 I" L
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V& J5 S( H0 Z- K( {9 Q. u3.2、变压器绕制工艺：+ [7 h3 R7 N6 i c1 X; T5 h( ]/ \
2 }. Q" a( m) y% ?" D/ X6 s, \
（1）电路示意图：
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. v9 ~8 u! }- F( K. t/ \( H9 t$ i/ V$ f
（2）规格参数：$ S. X4 O3 E, u6 }- Z# p
& h6 y& \. |+ `2 v' X1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
) }" O. U; Y6 w! Y: c. Y2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 e! \( P d# T6 `, G3 j! n4 ~3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线% W7 R7 r' a* D/ n
4）次级: 三层绝缘线
7 B! s$ o. t6 Y5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
* P" w) f j1 E) d) V3 f6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；' O* w* H; i" V( L
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）)
1 |6 y1 E4 e: f0 L6 W' l5 Z4 S: U8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min3 j8 v5 h: Y( C
9）成品要求:浸凡立水0 p2 p2 v. M @% f1 `' q; q9 ~
, }! i* ^4 q! N/ x（3）变压器参数：+ O G5 r7 h, d
e* _8 G" k% O! e6 h9 t
（4）变压器结构图：2 u9 @1 r8 E) R. q: e
& v- I) D, g# z5 A" R# S
0 M" v% [, I% M4 A, S2 L
3.3、元器件清单：
0 t3 [5 {" I; Y% p
# B( U. G8 q0 }4、性能测评
( h: X" N8 b& U/ m' P
6 [, F* |$ v- G" J& P- T4 ?! 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。& B8 w9 Y8 O$ v$ ?2 ^
5 h H( Z+ h! S1 ~5 E0 T
4.1、输入特性：4 ]) O/ u$ b+ V8 N6 x+ U- M
: j, U4 v0 h+ _3 a1 E+ o) R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。7 s, ~) k0 B3 O; b) _5 W: M
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表1 、无负载待机功耗(无假负载):
- w, E# b1 U) N# H; p
' {. \6 b$ D7 s B2 C表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
- h; Q" e- Z# L0 ^$ J+ x* V2 I N% K2 b7 q
表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
$ D1 S( c/ s9 p5 z2 ]; f. o, {3 n1 G* B3 v8 g1 S1 K
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:: {. }/ l) T; g
# ~( `1 a n8 G, J+ {
4.2、输出特性：
5 F& ~; D3 G( J0 \$ Z" B4 V$ z7 u! u% {" Q' ]; u0 e
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；; \8 Z, x! a, e: H2 a
* P/ _6 G: |. k- {2 S$ b4 S7 S
4.1.2 线性调整率和负载调整率：' s/ F" _$ Q6 q S) O
) L9 c" k& [ C- F& m2 U
表4 线性调整率和负载调整率:
4 d* V' r& M+ G! q
( z! ], K8 G) L) H: A4.2.2、输出电压纹波：
* v8 F$ g; }* s3 e# z; A9 Z8 I* x/ T# d3 ^
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。
0 y9 |, {3 R; Q; t7 A g/ N
[' p9 C$ ~4 U/ I表5 电压纹波测试
+ o4 a8 I+ T7 E: m" i1 F2 m5 k' e h# ~. Q
纹波噪声波形图：+ V% ?1 |7 \( I1 x) A! a8 V
6 k3 y2 | q) z2 w E" M5 h( p
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load : {. A& _* r! M: R
Fig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load
' W1 {# ?& L8 i0 \5 V9 AFig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
1 h+ m/ G3 K; @. t3 R; c1 pFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load % D& } L1 S7 @7 h& t( j: i
4.3、保护功能：/ m( m+ {) x0 p: o- ?' b
9 v( E; r5 \& `3 Y% h! c以下涉及过流保护、短路保护的测试。0 U5 R4 \4 l6 N* ?! l, g& r, q
% z- t2 V5 j0 O& _( \0 x* A, ?! A
4.3.1 过流保护：! P: K8 C: F5 H
' h: P/ E9 D. @* W* \8 e1 {4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A
1 t# Q9 H8 F& b
& T5 i" I( v9 m" g5、其它重要波形测试
# q& t3 a# E! {) U& ]/ P M" m' c" N( f' c* V/ m
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：: H& B$ w, b: U. }6 r U3 ~/ N
AC90/60Hz，100% Load 1 R/ `" B+ G0 i5 v3 Q' r
AC115/60Hz，100% load
) V9 ?. X8 T1 ~8 S5 x$ Q% a4 nAC230/50Hz，100% load - E5 C' F( H+ S# x& k1 T. ~" g
AC264/50Hz，100% load * ~) |( d V; |2 r! E
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S
4 K3 y5 y+ s4 cAC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
4 }3 w9 F% a: J" P6、EMI 评估测试
9 f* x6 E, |: g) q1 b+ }; E# [
* o& J- X0 w7 d* W测试条件：7 G( o, Z$ |- K
6 Y% O; o0 \' J0 y9 f
输入：230VAC 50Hz ；5 S' P% k% ]8 D5 s! d
输出电流：1A ；
4 z2 o% H+ E: a- m- P: q负载类型：电阻；- f1 j$ g6 X5 |1 |( c1 K
限值标准参考：EN55013、EN55022B。 D$ ~$ e3 {0 T) |, V0 f/ {2 X
2 R. b& B* F) R7 R9 b0 V4 O& f" j传导L 线测试PK+AV $ E+ E- r5 ^$ w9 P9 i- U
传导N 线测试PK+AV 1 H* C# b% w+ }6 r0 |0 w8 J0 w
辐射测试PK+AV B- _/ A* `) C: |/ N) \- u
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发表于 2023-1-5 11:05:12
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