本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑 " X# ]: h7 J' y' Z1 \
" y* n+ g& ]. L文章概述8 T: s. d$ w, A4 l9 ^9 |& L
, k L n. c1 h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。
3 z6 Z" A8 {7 W# S( g! D! K
" ~6 G7 N: |) ?- |: X \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。9 r' F4 e c0 [
& g a6 V: U. {/ W D/ D. J" t1、样机介绍
+ F/ n6 {2 {) j6 t4 N& `" P8 p. g {2 b+ g
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。: W% @4 D3 T8 f% L( w; F1 z( |- b
- a# b) o& w# v
4 k& ^* Q' u2 }. }; |+ iCR5244_12V1A 工程样机示意图 8 Y+ F4 T7 J n# b8 J$ z
CR5244 芯片9 Y# Z% F# H$ | U7 H# r
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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。
$ L" Y: J; g: }. G5 W1 S3 I) p) c) h6 ~' G
特性/ S/ E# j2 p7 Y7 i, R
6 y: b, u0 h a% p1 {7 j
● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；
C: ^9 A7 c( G: ~" I5 _● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
% r4 ~8 L+ \, h/ t8 {- Q● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
3 S- i, ~# F* g3 Z/ g! |- G● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；6 g+ a2 c7 d: F2 C& b4 @, z$ b) C
● 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”! \% O8 x7 R! T* l9 p. ^! q
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
( Z: E- [5 G" J* ^$ d% b( u y● 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。
( O. B$ v% n6 S4 k# k! H
7 f1 w) ~! J9 Z8 A0 m基本应用
! ]3 v# m8 X. Q& ]" h& F/ o9 W# R6 u! I, A! h! w8 V
● 电源适配器( Z5 f" b% x9 |4 x- L
, Q1 T0 h f0 r, P- M
● 开放式电源( J; \. A% f1 A: [$ H
0 {* [( ]. _6 N7 \$ W. H& @● 数码相机和摄像机电源1 e* v/ C$ x( J9 u) p- Z
" H' g+ p& H A9 b+ [, X● 电脑和服务器辅助电源
4 t) s# c8 j% A O: x& O% L: Y. W( n4 F$ b% U! g
● 机顶盒电源$ G9 P2 ]7 u$ J
. W' N, u' s3 W: y& B5 z: E● 掌上电脑电源+ ]) t% c% v- s( h9 j
, n3 b1 u, P* q d6 o引脚分布 g1 W' } E, ]* [. Y2 n X# h1 I
7 |. G8 G2 q3 `. t8 h5 H
@9 h A4 P% `0 J, e
引脚描述! N+ @' p7 j8 Y
2 h5 |1 F) h/ u! R
7 [, A5 {, P0 _8 T2 X典型应用6 Z% ^$ C8 g+ I
& T* u) d/ b" }; L) A; p6 i
% X6 m! ]8 P" }5 U
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。
" c _+ c8 N. F" h1 `& r3 M1 ~5 n. L I {9 \6 ^
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。
& H. `: c9 s& C# `. @8 R8 T
2 x, J- I" y# N2 _. c2、样机特性
- Z# A6 X" b7 d; W9 C0 r5 A8 y- t) J1 J* Q7 {" s
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。
. l. [2 f6 @" O" n8 c- |& U2 ]# A* w/ H# ]
2.1、输入特性：
8 Z5 y5 p& J5 e6 g5 E6 Z4 ?- A" S/ M" |% P( i) G* [
2.2、输出特性：
9 G" o7 P3 f7 ~8 n9 @4 J
, b0 @$ j1 t% n. C2.3、整机参数：6 ?3 D0 `! _5 e1 H& \! j, A
2 V3 ~, r( Z( ?
2.4、保护功能测试： b0 K0 N D$ _7 b6 p: G4 H0 x
' `# s1 Y! T4 ^- b! w- W' f2.5、工作环境：
3 R, r4 K4 s' e y
, g4 g- n: K5 g; ?4 F2.6、测试仪器
: l2 \4 @% x' ~4 C3 Z
# Z" ]8 o: Y, D3、样机结构信息
$ Z% b8 S R7 m% M# d! z# {% U. @* I
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。" p# i# k: S% ~, u2 e9 W
5 F9 P( {% v# T- Q
3.1、电路原理图及PCB 版图：
; `8 D$ L$ f' q- i
& ~4 I% {0 ]+ D9 A（1）原理图：
2 h4 b0 u2 M0 o: a, K2 N' s% I（2）PCB 版图：7 M" |0 @) |5 c9 Y
9 O4 G0 c, O3 B: V! x
; G5 \: A5 `' X- t! O* k4 t6 @1 F/ ]- _# j
$ R, a: h: U& ?% q. }3.2、变压器绕制工艺：& _* a' W. F( v& X
; A) h* E0 ` A4 v! b: A
（1）电路示意图：* k4 X( ]4 B0 q; O* }
% s+ r8 G1 \4 Z( @( p0 n" M$ O5 a. k; n5 C, F
（2）规格参数：
: G, I: Q# f7 _5 m* B& @/ c/ m5 p8 b/ B Q
1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；
: i! j4 ~. H3 \6 d4 ?+ j8 y2）材质：TDK PC40 或同等材质；% F* Z3 [* Z6 Z: t% W0 ?
3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线6 A2 U8 B& n% f: g9 l
4）次级: 三层绝缘线# U) f$ }4 F& v
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质! j; x5 ]- P3 T8 W1 x
6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；' t! {+ K! \ n6 ~7 }) u
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）)2 B7 l6 \2 M2 P2 r/ E- P' t/ r+ Z
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
' K r5 A9 T& }: b" i _6 `9）成品要求:浸凡立水9 G' F8 }" E+ y2 v) R
) J( i; ~% A$ y3 A% g7 ^! y2 q
（3）变压器参数：1 x! h% a- `4 y: O* a1 Y# ^+ r
8 @$ G5 N- c; Y% A5 z（4）变压器结构图：
' z( [" G6 M0 m$ K" g: E% m" y' |1 |$ E% p0 N+ v! v
) T0 [& Z) ?+ t: c; }+ ]
3.3、元器件清单：
# }$ |+ u0 V$ H! a8 J0 [7 O* K* J
) s+ p8 ?0 `; `' V% C4、性能测评
e) Q0 ~* ^2 a( P0 Z- M8 J
8 d. Q0 R- R6 {- f; Y7 A7 Y% {, f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。+ L I7 }2 P' e
4 f' F q! T5 Y7 H! G& Z4.1、输入特性：& b m2 H* ~" U1 w. N
3 D( ~7 l! ~/ {- z
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# m! ^- Z1 k: u% G
$ L, t/ F2 _1 t. K, M表1 、无负载待机功耗(无假负载):) [7 v# r4 ]( e) R
) c# V; X6 @0 n5 j$ U" d表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
4 @8 V# _# V1 K0 R6 v9 b* q
7 F3 H3 W, R$ I8 D表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:3 t6 x' V* r' @$ _0 @9 W8 v
: b6 L. W2 i! i' b2 _
表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:
( q/ u6 U% U; W) P
/ q! j A3 p9 F4.2、输出特性：6 R c1 \, D5 z" v* G/ u4 D
1 V3 U8 t' u D: c2 @$ ^% z
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；
2 c$ X, `; f3 J% i4 h! w+ @. W/ r& I
4.1.2 线性调整率和负载调整率：# X7 A7 B7 {- t! [( U
1 F: ]9 b9 \! Z: X
表4 线性调整率和负载调整率:
. o, J# A4 B! s3 A$ X8 C( z5 K+ |! m" y8 j
4.2.2、输出电压纹波：2 |8 d+ J( i4 {8 B$ o0 P+ x
5 b: ~( W$ z p4 N
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。
% K9 V; V5 v+ F2 d; t
- a8 N0 y' \6 Y* H表5 电压纹波测试
8 O( H' h7 i- ~) ~# [! A% y$ B, E# [' K& R& y+ t
纹波噪声波形图：3 a% p8 ^/ S ^4 ^$ V1 \
, t& F5 ~5 F) |0 M) r+ WFig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
. f* i) D) r8 z' p1 FFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load 2 W3 M; X+ t5 z
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load
. X' {5 v. |* ?: uFig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load ! \! a$ n1 |. |- n3 t; c
4.3、保护功能：
5 v3 F( P% y8 p) G! B" g6 H O( J
7 g9 S, V6 I9 z) }以下涉及过流保护、短路保护的测试。
5 ]( t F2 z/ p& I' \; a; z8 B+ ~7 `9 q7 t0 y* C5 A
4.3.1 过流保护：* I% D* |, e n9 W! @1 Q
* [/ P9 F, A8 l, U4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A2 p4 s- S. G3 g7 |, y
0 h2 V+ [( H0 R0 i& S v# d5、其它重要波形测试. n) ?# c9 ^5 [9 Y. x1 V( |* s
7 j. B# U1 }8 |! d
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：+ @1 k$ o5 n, q7 |6 I
AC90/60Hz，100% Load
* `4 ~/ Y3 y4 m9 SAC115/60Hz，100% load
g: M4 K* \- f4 B/ @0 p5 MAC230/50Hz，100% load
* u- f' Z& R' `/ d6 ]AC264/50Hz，100% load 4 N$ }) J! o+ P% L: z( `' R
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S . M4 I7 f U' Q" f3 J
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS 5 a, O# n9 M' V" ~3 t5 C( B
6、EMI 评估测试
2 R9 i9 d2 Z; M" ^4 D5 H- T# ~# ?& g7 {9 T, p) z) h
测试条件：4 A' I& O' w8 B) O
3 r" y% {' X1 F: x& r
输入：230VAC 50Hz ；4 P5 j! d3 M8 d, O; z) S8 w! n+ I
输出电流：1A ；* Q$ ~, \( ]8 s: U# D
负载类型：电阻；3 h1 x$ k3 Z9 S; k+ L/ l4 i( \/ P
限值标准参考：EN55013、EN55022B。! p9 G7 w# F+ H6 _: v
9 f6 b% E3 K W0 n$ \
传导L 线测试PK+AV * @ w2 v* P C( y7 d. |
传导N 线测试PK+AV . b1 l6 m+ Q J, ?
辐射测试PK+AV 4 K3 U: `- L0 v/ U& C
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IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
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