小功率12W充电器/适配器方案，需要搭配这颗国产IC~

思睿达小妹妹

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% V  g, ]. A& x; n; ^! ~# Y) i在之前的文章中，我们介绍了基于本公司主推的CR5244_12V1A充电器/适配器方案。本文，我们将介绍基于本公司主推的CR5244_5V2.4A小功率充电器/适配器方案，就让小编带着大家了解一下吧！
! p7 k, u6 j9 W( t9 i! n. l% G. G
- E9 s( B6 A4 T2 t) w& q01、样机介绍

3 _! E9 d, m3 s7 ]3 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。
8 T% M+ O, t* n

9 c- i% `; I9 W) E0 E3 O

CR5244_5V2.4A 工程样机示意图

CR5244芯片

2 m% x$ F7 A) ^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。

4 }9 f' D5 p8 ~+ \& D6 L特性

) L4 J" {: M0 M# Y3 e/ |4 q● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关；

● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；

● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；

! M3 a* q1 j. M* F2 N- O2 M● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW；
- ~- }2 z- q+ j6 z* N3 M: z1 g
- `7 y3 n% A/ e$ C# R: F● 输出接18AWG 1.5米，四点平均效率：>79.94%，满足“能源之星 V2.0- VI 级能效”

● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
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● 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。
& X* }$ q) F4 \1 b3 I  z1 \1 l' D' ~
& ^5 z! z$ D' K0 {. B- |% v基本应用

● 电源适配器
: `! ]$ d4 K( Z# w; e/ b4 l
& j( f! F9 z6 M, C5 A$ v- E● 开放式电源

● 数码相机和摄像机电源
0 m) N4 q& M! C- m1 Y
● 电脑和服务器辅助电源

7 F- y" ^( f5 B8 B% z● 机顶盒电源

' t& X; ~+ t' e. P) x: p$ B● 掌上电脑电源

- B2 k& D) ?; e1 F- W6 _引脚分布
7 N& y( X! [. `7 X5 h& o. G- p
" l( I" m% k* l7 U

引脚描述
+ |4 O9 S- x8 M+ R( N
9 O" \4 N0 d, Q( t3 Y

; [. y6 r" D" I9 p2 Y) ~, ^典型应用
7 B1 m6 n; S" u, s

. r: F, f' @  k! Z# T& ?该样机大小65mm×38mm，AC264V输入待机功耗<100mW，平均效率>79.94%， 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。

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。
2 I( h" }+ h8 `9 ]
7 p" @% ^4 T# A$ E0 m, m- j+ ^02、样机特性

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。
  j$ s" ?- C1 N
2.1、输入特性

! S) t+ j0 L( ]
2.2、输出特性：
' j7 X2 K* {4 w

2.3、整机参数：
- w& G2 B7 G4 O# A* I

0 b" F% ~' g0 G% I, b& a0 g2.4、保护功能测试：

6 T3 q3 J% I5 v, \5 j4 @7 P2.5、工作环境：

2.6、测试仪器
/ J  i: y9 O% K* `! F  o' B0 ?

03、样机结构信息
) i* \- w) x! G5 h0 E# O
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。

3.1、电路原理图及 PCB 版图：

（1）原理图：
7 I: e4 A. o" L+ j

（2）PCB版图

1 `3 R' z$ T' {

3.2、变压器绕制工艺：

3 A& \9 e2 b: `9 ^' }1 C7 f（1）电路示意图：
  V8 x4 i, w' h/ R* {2 }) ^

（2）规格参数：

1 L8 L& ^$ |! k. H1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
1 o7 c# F2 t$ q6 _" r( @
' Y3 v+ K6 F% X2 Y# e2）材质：TDK PC40 或同等材质；
- H/ y" p9 j1 w! R) ~/ J% X7 A
$ g% x$ z! r% H2 X/ L" C# M3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线
  W. E& |5 v% f) {3 J9 p* q  t: [
+ d. {" ]7 j* Z% F9 u" g* }0 T4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质
: W; }% D/ [* w" o
8 v. @3 C' S, N  D( j6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；

4 X6 Q, ~4 V; t5 u" R7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
- Q5 E" ~9 Z; y+ f  ]: \
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min

: h/ }& ^* {& @. W9）成品要求:浸凡立水

(3)、变压器参数：

（4）变压器结构图

3.3、元器件清单：
) t9 x) L' U4 w" m
' i9 H# ?) K/ I1 ^) N7 j1 u4 E- T0 @

* W  q$ ]" _- c. C6 C04、性能测评

" C' x' |) v* \1 G1 x. K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 r7 Q- z6 X9 K5 q4.1、输入特性：

+ J, i' h- p5 z# l7 f6 a$ Y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。
- N- S# e+ F% m+ K/ O
, d+ W0 }9 M/ H$ a% W2 V表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
# @3 o' S" l8 d/ ?
1 d7 f4 t# u5 D+ N* s$ j# h/ f

* c! p9 ?4 Q1 l; o# E* w0 |) r) M0 E表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性

2 s, p) k, [6 z8 N/ {

表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
% _$ B$ j3 ^* @" k6 U: c

表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性

: n+ F) R9 e* X; b

4.2、输出特性：

注：以下数据均为板端测试：
) P% Z( t4 D3 w2 v
. X7 y6 u1 ?- p1 B0 [, l- d+ B4.2.1、线性调整率和负载调整率：

表4、线性调整率和负载调整率

4.2.2、输出电压纹波及噪音：

纹波及噪音由直流塞绳端（25AWG/1.5M）测得，此直流塞绳端并联10uF/50V电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为 20MHz。
7 [5 M2 ]9 e0 r2 S
: {* [0 {8 d) H: ^5 _" {表5、电压纹波测试：
5 F: m; @$ a( `8 k5 A1 C
& j) q2 V) W) M/ O/ {

纹波噪声波形图：

Fig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load

5 A$ l( R0 h9 T9 J* O7 z2 S6 A3 t1 H

Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load

9 A+ _8 O& ]; h1 Q7 c& \

Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load

Fig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load

) u" t- C! |- @' _4.3、保护功能：
2 h- W5 [; ?7 z1 R* y  b/ |
/ `4 o+ Z! a' ^) q; u! |* B以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：
1 O% `8 H, ~$ O3 c5 S& ?1 P
. i; ~8 _' S4 J: u# i2 X" P

4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A

. b. }* u+ T0 M05、其它重要波形测试
9 B, H0 Z% o# ~; `) E$ W: Q- N
DRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：
$ {  B5 B  R) o1 a
- b8 R8 e  g3 \/ Q) m1 }

AC90/60Hz，100% Load

, }7 |' [0 Y8 Z% Q$ b$ k3 @# X

AC115/60Hz，100% Load

AC230/50Hz，100% Load

; Q8 P( b- j5 L: B. D  Y

AC264/50Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s

AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms