启达CR5224高可靠性内置600V mos管替代OB2358 CR6224
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标题 |
CR5224_10W SMPS 工程样机测试报告 |
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输入、输出规格 |
85~264V AC Input；5V 2.0A Output |
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应用领域 |
低成本小功率充电器、适配器 |
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文档编号 |
CR5224_5V2.0A |
著作所有权 |
成都启臣微电子有限公司 成都启达科技有限公司 |
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版本号 |
V1.0 |
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日期 |
2011-10-11 |
简介：
● CR5224 是一款内置 600V 高压功率 MOS，反激式 PWM 功率开关 IC；
● 低启动电流：3uA（Typ），低工作电流：2mA（Typ）；
● 内置软启动，减小 MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
● 50kHz 开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的 EMI 特性；
● 全电压输入范围，待机小于 0.25W；
● 全电压平均效率 77%以上，满足“能源之星 V2.0- V 级能效”标准；
● 具有“软启动、OVP、OCP、SCP、OTP”等多种保护功能；
● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于低成本小功率 AC /DC 电源适配器、充电器。
目 录
1 样机介绍： .......................................................................................................... - 2 -
2 样机特性： .......................................................................................................... - 3 -
2.1 输入特性： ................................................................................................ - 3 -
2.2 输出特性： ............................................................................................... - 3 -
2.3 整机参数： ............................................................................................... - 3 -
2.4 保护功能测试： ....................................................................................... - 4 -
2.5 工作环境： ............................................................................................... - 4 -
3 样机结构信息： .................................................................................................. - 4 -
3.1 电路原理图及 PCB 版图： ....................................................................... - 4 -
3.2 变压器绕制工艺： ................................................................................... - 5 -
3.3 元器件清单： ........................................................................................... - 7 -
4 性能测评： .......................................................................................................... - 7 -
4.1 输入特性： ............................................................................................... - 8 -
4.2 输出特性： ............................................................................................... - 8 -
4.2.1 线性调整率和负载调整率： ........................................................ - 8 -
4.2.2 输出电压纹波： ............................................................................ - 9 -
4.2.3 电流纹波测试： .......................................................................... - 10 -
4.2.4 输出电压过冲、下冲测试： ...................................................... - 11 -
4.2.5 动态负载测试： .......................................................................... - 14 -
4.2.6 时序测试： .................................................................................. - 15 -
4.2.7 V-I 特性曲线： ........................................................................... - 18 -
4.3 保护功能： ............................................................................................. - 19 -
4.3.1 过流保护： .................................................................................. - 19 -
4.3.2 短路保护： .................................................................................. - 19 -
5 其它重要波形测试： ........................................................................................ - 19 -
1 样机介绍：
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 10W，恒压输出 的工程样机，控制 IC 采用了本公司的 CR5224。
CR5224_5V2A 工程样机示意图
CR5224是一款内置600V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，适用于低成本的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。为了获 得良好的效率和待机功耗，CR5224在重载或中等负载时，工作在PWM模式，频率 为 50KHz。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。
该样机大小6.8*3.6cm，高压输入待机功耗小于0.2W，平均效率大于75%，能 够满足“能源之星V2.0 V级能效”标准；具有“软启动、OVP、OCP、SCP、OTP” 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，采用了通用 EE19 立式封装（PC40 材质），变压器饶制工艺 部分，请见后文详细说明。
2 样机特性：
本小节展示了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。
2.1 输入特性：
|
类型 |
符号 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
测试条件 |
|
输入电压 |
Vin |
85 |
|
264 |
V |
2 wire，no P.E. |
|
输入电流 |
Iin |
|
|
|
mA |
|
输入频率 |
fline |
47 |
50/60 |
64 |
Hz |
2.2 输出特性：
|
类型 |
符号 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单位 |
测试条件 |
|
输出电压 |
Vout |
5.01 |
|
5.04 |
V |
CV 模式测得 |
|
纹波电压 |
VRIPPLE |
|
|
30.4 |
mV |
AC85V，100% load |
|
输出电流 |
IO |
0 |
2.0 |
2.25 |
A |
CV 模式测得 |
|
纹波电流 |
IRIPPLE |
|
|
32 |
mA |
AC85V，100% load |
2.3 整机参数：
类型 |
符号 |
最小值 |
典型值 |
最大值 |
单 位 |
测试条件 |
|
待机功耗 |
PNL |
|
|
0.24 |
W |
Vin=AC 264V |
|
低压效率 |
η |
77.3 |
|
|
% |
AC85V 平均效率 |
|
市电效率 |
η |
80.4 |
|
|
% |
AC220V 平均效率 |
|
高压效率 |
η |
79.3 |
|
|
% |
AC264V 平均效率 |
|
线性调整率 |
Δvline |
|
0 |
|
% |
请见 4.2.1 |
|
负载调整率 |
Δvload |
|
0.6 |
|
% |
请见 4.2.1 |
|
保持时间 |
Th |
5.4 |
|
107 |
mS |
请见 4.2.7 |
|
启动时间 |
Tst |
|
|
1940 |
mS |
请见 4.2.7 |
2.4 保护功能测试：
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类型 |
实现方式 |
恢复条件 |
|
过流保护 |
Sense 端检测 |
负载正常后自动恢复 |
|
短路保护 |
FB 端检测 |
负载正常后自动恢复 |
|
过压保护 |
VCC 端检测 |
输出电压正常后自动恢复 |
|
过温保护 |
150°C 自动保护 |
温度下降后自动恢复 |
2.5 工作环境：
|
类型 |
范围 |
|
工作温度 |
0°C~40°C |
|
工作湿度 |
20%~90%R.H. |
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储存温度 |
-40°C~60°C |
|
储存湿度 |
0%~95%R.H. |
3 样机结构信息：
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：
