本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-1-5 11:11 编辑
" s/ \7 y" i6 E8 }1 H/ ~$ [
! H3 [: D2 A, }) g文章概述
# c6 U4 P4 c, a
8 [8 p0 G! z t9 t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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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。 d0 U/ c" z! ^
7 Y7 T5 A2 ?" p Y5 [1、样机介绍2 v# k9 z" t% N/ \1 T/ }
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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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CR5244_12V1A 工程样机示意图 : a" {# v6 d; N: E; i, R
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。
. e" C. I7 u) g8 y3 Q& f
% E' X/ H" R8 C% H特性( h" a8 I- ]; @; k7 R. }5 s" z
- V( |, R7 t, n( y2 U● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；8 m' v4 r/ }0 [$ t. t) q! ]6 v9 z
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；2 Z5 c2 f/ @4 t a
● 65kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；* u; ?, |7 K; U* v" H% L
● 全电压输入范围，待机功耗：< 100mW；7 t7 n3 F' ~" ~1 {% L6 [
● 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”
/ W" K/ e7 ?, w8 r& V● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
1 M" N% @4 r, 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。7 \8 l# I' t3 E$ r; k6 b
, Z) S3 Q/ P6 K+ U: s! K$ ^$ W, T基本应用
/ j( f* l ^/ J8 B& `) m. a" k. I$ u3 s( g4 h( C# W
● 电源适配器7 d+ b& c/ I# k
5 x3 z h- Q" y" J H● 开放式电源8 {2 X# Q3 N# D4 V0 P8 M1 T+ U
; U3 d0 X& | V& I# ^6 {) r4 g" R● 数码相机和摄像机电源
2 k0 C* R. X( I9 s4 j7 Q
/ l4 s% S. }, e$ v& g2 u● 电脑和服务器辅助电源) x* K2 c; M: B3 p* {
% s* J7 W: N: k7 x% K$ [. y
● 机顶盒电源% w5 ?. \3 j- Y- D3 C' O S, ?9 `
; T& ^1 Y# B3 Z● 掌上电脑电源
5 d# T( G3 z1 Z. u) B0 i: i" R
8 J+ g. ]) [ ^, Z引脚分布* l' z0 p1 ]+ |: V2 P) g
$ \ i/ T- ]3 m, z3 X! [" D
6 a- q3 @8 I) o" v2 ~, U2 _引脚描述' i3 d7 r1 J+ H! c/ z8 N% K# ?
8 T8 ^$ Y( C' t" _
5 m$ x$ _' L, Q# P4 h; D/ t典型应用! s. d3 s! \$ l* V4 H! C: b/ @5 O
& {4 a3 X6 }3 e) `
0 J& ^7 t$ M% r& J
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。- i) @4 [: s( i: k
) s1 ^; U0 X+ Q9 B# J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。# Z" f! O0 g7 `/ K9 o7 H
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2、样机特性
; l* K2 u% ~! B2 I& w: o
g0 y7 Y) o" ]; b# `" d7 w X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 {7 U8 B2 `1 T) G6 ^( h/ C5 _
+ |* Z+ U1 W3 M! j! H% e: H, K7 P2.1、输入特性：
2 h$ N. r `% l- y9 L
- G6 M5 ~8 {# y2 N& W& c5 N2.2、输出特性：/ ]1 e$ F4 k2 h- l
! _( l+ f* K3 K
2.3、整机参数：
9 t" E0 |3 j9 x# L. E; n0 V, O Q/ z0 @0 f- p# j
2.4、保护功能测试：# f. N. d# L) `+ C! _( i: M% b
: u4 j: F, K4 T) v4 ?5 Z2.5、工作环境：3 w3 @3 p( f$ _4 k% X9 m
6 T3 F- P9 v# Z+ C4 e6 U
2.6、测试仪器* \' _6 \# C! p& V! Z& Y
( h5 E; n2 l1 x2 s" }. T! @
3、样机结构信息
' N, b& N1 d% U& m0 E
; D& @' ]/ s6 T2 m4 b) e7 \8 K# v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。1 Y# u* }" s- W$ X4 C
; K4 \) `- {8 g0 L8 Q7 b& G
3.1、电路原理图及PCB 版图：
, y8 d, u( T: r( ^8 j; Z
; B k+ C0 ~8 _; z# O& _（1）原理图：
. G' F% c& G7 O" Z（2）PCB 版图：$ s# A$ p3 j* C6 S" l
8 A2 v" y2 v+ L: s' m+ y
3 D! g: d& M) {
- @0 t) q9 R# Q1 v/ q
( N2 B5 O6 z* `3 {8 C3.2、变压器绕制工艺：. _) }0 s5 R5 T9 n0 R0 U3 @, c
' l" B& U' r6 ^: o$ h（1）电路示意图：! ?& J! q6 i! X. X1 K' K: e
& H" X3 Z2 C! R6 c( j8 z) O9 r! U0 a, s2 f( ]: v' T& ]
（2）规格参数：
1 H* g# r9 N& [* _# b7 F ?+ X
Y" e& K3 p H, X% t7 R( R! C1）骨架：EF20 卧式（10PIN）,Ae＝33.5mm²；+ p) H( J) L" j) ]
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
$ N: k) b m, P F; ]/ O3）初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线
% j6 l& d& ~5 k2 H( N4）次级: 三层绝缘线* @: n% r! c) t
5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
! ]! k( S* X3 M Z6）初级绕组感量Lp：3mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；+ V8 _5 V8 d5 M `5 ?
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）)3 d3 e. ?# R& A9 L5 P! I$ Z- j
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
2 @" r; t( y1 C1 [, l9）成品要求:浸凡立水
9 E% P3 b( M; a: Q+ |% K% R- n1 Y- I
（3）变压器参数：
/ v" j6 m* t3 |. X+ c& U. h6 N1 e9 W- q0 }6 u. \; d# k# ^% B
（4）变压器结构图：# p, U" J4 O" ~6 b
5 ^. A# }, k- _" u0 z
4 f( m6 V6 B( ]3.3、元器件清单：
% i* o; o5 n) a# w5 H% y, ? J
( k6 y" m0 A7 S# @7 Y6 W& ?5 w4、性能测评
4 i- e( M- S- ~7 d8 _" v) _! A
+ [1 b( \0 k+ x* [/ p0 e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。
9 X7 I1 ~ W- B7 e' V9 F7 v: e
! C2 a# T( }5 E$ I6 I4.1、输入特性：
9 g9 Y U/ N$ h/ W0 U3 u/ p O9 n& k+ E: @
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。
/ z6 G5 \1 u9 P8 Z6 t2 ]5 P* L' S8 k9 A0 x3 O& s p
表1 、无负载待机功耗(无假负载):
' W- o0 n4 P) e! T& H: \
. G' F4 r7 ^+ Y' B表2、输出带20AWG 1.5 米线测试100%载下的输入特性
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表3、输出外接24AWG 1.5 米线测试的效率特性:
/ L" ?% J4 M5 S& A
, h$ i! c3 X7 _/ I- ~/ B9 @8 N0 e表4、电源板PCB 端口测试的效率特性:1 q! K7 |7 ^; Y
2 e0 J- F, j4 \+ a! ^- L4.2、输出特性：* k! u: X8 b; ^
7 Y: o9 c1 ^ X' |5 P
注：以下数据均为外接24AWG 1.5 米线测试；4 H m+ \5 w( K
' }7 w8 h9 y- t' i0 F* @# s) E0 X6 \4.1.2 线性调整率和负载调整率：
8 [9 h( T5 b* G! v
* E% V. l8 Q, L2 Q表4 线性调整率和负载调整率:* Z8 \7 L& l6 E& y! N1 U
/ B( t+ N5 @0 u; L* }. a
4.2.2、输出电压纹波：4 Z( X9 d. A" C: J+ [* l8 H8 h
" _: U) `, N. R+ D
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。3 s7 T* o( j. O' v' K& f
# H# y' r5 F5 _# D2 ^表5 电压纹波测试
4 l4 w( ^6 L, F4 O. O' H" b& a
! N: I+ I2 \' }1 L6 S/ Z纹波噪声波形图：
4 N( \) p# U1 r) N$ {2 Z( w2 S) G. s
Fig1 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load
9 ~2 {6 A* |( Q5 X1 k/ hFig2 R&N @ AC90V/60Hz,no load % ~) A6 u$ p% d, k. _7 L+ N
Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,100% load : d* g- O' i( v4 H# w( I- g# g
Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,no load 1 q( `" {; U ]$ n" `) g& B
4.3、保护功能：. J' Z% |5 F, F) |2 f+ w: H
* K2 N6 L, Z0 ^' X以下涉及过流保护、短路保护的测试。
# i: r* S! ^2 W+ ?3 ?8 d# ^1 Q
) s A0 f. B0 T: P4.3.1 过流保护：
0 p5 Y3 s5 J. Z( H
5 Y3 s3 r0 t% D* y* G9 {4.3.2 短路保护：功率计限流电流为2.5A: w4 c; i+ C m7 Z u% j6 O
1 H7 [; H; x/ n1 s2 h5、其它重要波形测试
9 P3 q# A ^. V3 g. P2 H; B3 X
5 [4 l5 c# ~6 ^6 L% o! W# [# UDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：3 Y) U5 p; \, Y; [) O7 i/ u
AC90/60Hz，100% Load : [4 A8 U- g) D% L* C+ o
AC115/60Hz，100% load
. W% G8 h. Y/ QAC230/50Hz，100% load # }% _6 l4 J5 A' s- N
AC264/50Hz，100% load 1 U6 z2 B) C( |% @! O
AC115/60Hz，100%load 启动时间=2.4S ( \7 _; m: j7 M/ a9 N
AC264/50Hz，100%load 启动时间=980mS
C9 L9 t2 M% u/ ^# y( j6、EMI 评估测试
2 \; U$ v, Z- ]
- K$ K/ ?8 D4 ~5 C2 n9 T4 q测试条件：% p- x( Z, _ p# L$ _5 F. @$ q
) Y- w) i8 g/ M
输入：230VAC 50Hz ；4 s# L" d! \0 w7 c+ J, f
输出电流：1A ；( e: c3 l7 Y/ A
负载类型：电阻；
; v( C' x: _/ K m5 W5 F限值标准参考：EN55013、EN55022B。
: x3 z8 H$ Q9 I" g6 L; w9 X. V; N; [1 i4 b: ]
传导L 线测试PK+AV ( C* x0 a. z' T* X8 r2 q7 ~
传导N 线测试PK+AV
9 A1 A9 K7 z! e' G! y: ~- Z辐射测试PK+AV
) @8 g5 l) R/ r9 {, v |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-1-5 11:05:12
提升卡
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沉默卡
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显身卡