本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-2-2 17:23 编辑
) D& S8 V* c, G2 k- p) h% ?2 \( d, E0 ^
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！* s! X/ F3 x' r) h
5 f4 H# q. S2 ^# {/ n5 E01、样机介绍
* `. M! N6 i9 [+ l& W, ]2 q0 t
$ h2 }/ K M ^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 W; L5 e8 z% ]( a# h0 K8 w/ p9 g9 X! Y
CR5244_5V2.4A 工程样机示意图 - ]! t2 a5 I& U0 ^8 p
CR5244芯片
. l4 n$ w3 d. L8 e
5 A% z: m7 A! l* l/ [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。) e1 }$ M+ l5 P& l' j
; d! @# ]% l4 [& @
特性8 S/ w* E8 X: C$ T$ A
" S" j2 D; Q# x( O5 W● CR5244 是采用内置600V 高压功率MOSFET，反激式PWM 功率开关； ; A1 W+ y1 h8 F/ D5 h# y0 x4 S
0 l2 N! B- T% W4 h* b, W. x
● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
( c' `/ ~0 U8 g2 T' U% r7 Y, O! Q1 X1 E1 j) Q/ \2 P2 R2 @: t
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性； , ]% X& V% O0 O" t! W
' l: G7 [- L$ m* G● 全电压输入范围，待机功耗:< 100mW； 2 L4 [) K/ W% i7 ^
' k* [+ C w& j$ h% S
● 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”
8 `6 _/ d0 b! g( s; A
+ U2 i! e& j0 L! d7 c e- Y● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；# q) k; C( a& ^( ~
: K& a+ T/ u; E, m" i* {( b& c● 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。& b; _" E' [1 A( D! j2 s0 g8 h
{0 h$ T: z* R8 i' I基本应用' P) ?) g" d- l
# R! U9 E# E- ?) L
● 电源适配器; M# |1 B0 I8 P- H4 i
- R9 |$ w' W3 X
● 开放式电源
5 t, }! ^/ R# U" r# Y: F5 B7 i0 B% [& _& X+ P. x7 p6 M! o+ [) ?
● 数码相机和摄像机电源# _( S- P3 H) D& ]# z
7 p( ]+ D6 A9 W, S8 v O
● 电脑和服务器辅助电源
* \: E4 G6 a0 k" d s% J- l
4 }& X8 w) y, o( ]( [● 机顶盒电源7 ]- w' z% q9 y1 E9 p
! e- F! I; M, N0 v8 w& C- J
● 掌上电脑电源. q2 V) O# f& {, s! Z( o% l
8 q! @) s' v# }引脚分布
( Q" G! H5 J# |# k) j
8 Q9 e$ H( ^. @; B7 d- Z2 D- m! j' }# Q9 b
引脚描述- Y( w& f# q \+ q6 H
" |; B/ ~* t* K5 p0 c; m8 u
; f5 u3 C0 r( n% _% k9 j4 u! H典型应用
9 J m; \# S3 h5 B4 V* g
* @, c! a5 C! A! }
7 z1 J' k' K( e n0 Z5 ^- G# d. {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。
6 H5 a0 j9 d7 O- | A* ~
* [& i; ]' h; ^) R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。$ W1 ], {6 e* u8 g& S
2 @, ?6 D- S' M
02、样机特性 m/ C' m) V$ p, ?4 f# X3 y' o
1 o! ]+ w$ \1 X& F: b! d* L% 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。
# k" P' [, u& L4 A% A' p* y$ w8 n% V
2.1、输入特性
: L( v5 d9 L( B; U" _: O( z" o
$ D. Z* G+ t: M% C! g; ?8 E7 k2 R. ]) t( X( j& L
2.2、输出特性：
]: Z, [; G. q+ N% Q0 N" }' @" `3 c
2.3、整机参数：
# i0 [; u( I- A$ `- z# ]: r" R7 v: ?6 R! ]
2.4、保护功能测试：
) t+ _6 M' d# O) J5 Y/ M" B- ?
9 J* N, I& x& ~ X6 F" s5 T2.5、工作环境：* H" s" H0 z4 L: ^; h. I
+ P, x# s! V* u2.6、测试仪器
( M& e+ X9 k0 T% q, s/ t- _6 N0 B, O; g. n' z5 G
03、样机结构信息! C1 Z: v3 l# H9 w0 [" T @4 C0 D, c
! x7 ]3 @* H- F- K
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。 0 f2 S" y" {; ~7 Y: O/ A" ]9 p
- W( W& Q. ?- o+ ^; l9 x: E3 f5 O
3.1、电路原理图及 PCB 版图：
" Y/ ]; ? G f, v/ Q3 f$ z! ^# k) _7 B% O
（1）原理图：% o" l, f) g# P8 X
[. K4 ^# a- H. s, ]
（2）PCB版图
; t+ t1 \! P9 y& k2 P
g7 ]" t4 r3 z' f1 a( c
1 G s h7 `! ^: R% p2 [; W9 ]( O3 _# e( d# N1 E
3 z l0 E4 E7 S# S, H# V' w( t8 z
3.2、变压器绕制工艺：3 W1 v B6 ^, z- O1 R, p8 F0 F/ B" n
$ M3 S" i0 p! K! A8 n
（1）电路示意图：2 \- c! U. f' o7 A. {8 k* l5 ]
8 {0 I9 E5 p% m* ?9 t8 i3 z
% f8 W8 J8 M3 m7 S# k0 j
（2）规格参数：. l7 v* P+ y |" Z$ e" ?
5 |2 T& }$ Y* D( e- k2 L/ }* M+ z% f
1）骨架：EE22 立式加宽（7PIN）,Ae＝33.5mm²；
5 `' J* a, T+ E: e8 U; V
' l9 }/ h# C# ?! s- H3 B1 V3 ]2 v2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! e j5 j3 E3 y( }! K/ ~: q4 T" N* k% ]- r+ W
3）初级、反馈、屏蔽：2UEW 漆包线6 g, [; j5 x! Z' n1 `( `* a
4 w( \5 h) L( b$ e0 k3 e
4）次级: 三层绝缘线5）绝缘胶带:3M1298 或同等材质; _1 }. J% u$ t0 I
% w5 G+ c: t6 n% a% x
6）初级绕组感量Lp：2.65mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；' @! ]; a) h/ t4 |
0 L* ], }( W2 r/ H7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的±5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
9 Y" [+ _, V, L5 V( c. d; q: [* v, u; T8 q y7 m& i2 u
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
+ F: m1 P" ?$ d, `3 {5 w8 N7 ~! P/ ?4 z
9）成品要求:浸凡立水
& `/ r5 l+ R" ^/ u! E k' f# V7 d% m, A4 C' j+ b
(3)、变压器参数：
/ t* d' a* F$ c' N- L8 k' v! e4 Z' ^) Z2 w, G
6 j3 g! {- O; c4 z9 `, U
（4）变压器结构图( W4 [, [+ P0 a% _8 j9 U) v
8 m7 i' r3 I8 B; c5 h2 z3.3、元器件清单：" {( a8 m; t3 J' q4 m/ B
1 w% Y: t5 v. |; X* _# {2 t- ]& i) C
04、性能测评* P' ^( y2 K' y
0 t1 { n/ F: t
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。
. j; W6 @: L) S
: J6 ?! `1 h% Z' W8 _4.1、输入特性：
! V' b( w& m6 B( ^. k( Z2 ^, b* E3 d+ t
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。
+ R4 }) @# c F6 w$ ?* H4 `: E9 w# I# E# @
表1 、无负载待机功耗（无假负载）：
$ c4 I2 G6 P0 K
0 E4 V, Q5 H; E* L( B
0 A c O. B8 ~5 U& _表2、输出带18AWG 1.5米线测试100%载下的输入特性
( B2 t) H, i, L B; D/ W+ R, p- X, V. O8 V1 A: x9 ^/ s q2 J
; b U5 [8 }1 G. S) x5 I# `6 k$ K表3、输出外接18AWG 1.5米线测试的效率特性：
8 K* D$ {% X4 l- f
- R5 _3 K9 p' a* c9 ?4 j7 X4 \0 N; P% @0 b7 }; c- Q: a) H$ x
表4、电源板 PCB 端口测试的效率特性" v: N. J7 _0 @$ C% e
1 L) k* U% k0 @% E
2 k. {1 c7 y& p0 g* `3 X6 W- H, Y a
4.2、输出特性：
3 {- f3 ]7 G$ [+ b5 p, B2 a2 K5 N6 n* s
注：以下数据均为板端测试：
U- k4 j( g" q% `0 t% c- X$ _; I" d! @
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
1 M& Z3 J! ~) }1 |! ]! o. w; _9 x% `1 ^0 G
表4、线性调整率和负载调整率
3 t* K, d+ P5 V' h. w+ I+ E2 _1 |1 e4 w; a( G
* Q3 }7 g0 c, \4.2.2、输出电压纹波及噪音：
' P* i, y) R$ r e% W+ l& ^
4 f. {; E( t# ?, ]" \7 Q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。* ^ W9 a; i) x
, r" H( c3 X/ m, c9 [表5、电压纹波测试：; l* z4 A3 p. F7 @0 S% @8 o; w
: O. I1 e& S+ H' R) Q; i7 s
纹波噪声波形图：
/ N6 R9 g1 t* |! n9 jFig1：R&N @ AC90V/60Hz,100% load 8 M O/ C$ {" c
Fig2：R&N @ AC90V/60Hz,no load . t' F4 [4 e) F: b' i f3 G
Fig3：R&N @ AC264V/50Hz,100% load
p, J1 T7 ?+ y/ o" G8 YFig4：R&N @ AC264V/50Hz,no load " O) p1 B9 r6 c) n0 n; k
4.3、保护功能：4 Y8 K4 n3 r2 y& `/ W) ~
) c! n5 K" @5 j, u6 [) ^以下涉及过流保护、短路保护的测试。6 C0 F* D; j2 Q# ]! P
2 i0 T- P1 f0 j! _! a
4.3.1、过流保护：
& F+ M; @) E5 G, _( v- e% x8 U
8 U. t1 r X$ W9 c- x: i6 H) o& K& y2 O; l' L
4.3.2、短路保护：功率计限流电流为2.5A
0 o: B# Z# G. m/ Y8 L
8 B5 \ ?7 |& P
8 I" N; w% q: v: C05、其它重要波形测试
; k6 I( P2 `+ U- L' W
+ c, V. D! T6 p6 K3 r6 H3 J7 N% FDRAIN（绿）端、CS（蓝色）端波形图：' o3 L) U6 s ]4 g
7 A# A. I5 ]7 z7 n8 S
AC90/60Hz，100% Load
( B" l0 s$ J4 I+ o, v3 wAC115/60Hz，100% Load 8 `% f' z e7 Y/ S% R/ C2 J
AC230/50Hz，100% Load % t+ [4 ]2 [! R( F1 |# k+ a
AC264/50Hz，100% Load " f- t9 {+ \: _% c8 n$ C
AC115/60Hz，100% Load 启动时间=2.4s # G- @4 H+ H; Y% Q; H
AC264/50Hz，100% Load 启动时间=980ms
' J8 u4 Q. M" E' f/ t7 x |
IP卡
狗仔卡
发表于 2023-2-2 17:16:33
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡