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启达启臣微CR5241/CR5243/CR5249应用指导书

时间:2020-05-07 16:14
启达启臣微CR5241/CR5243/CR5249应用指导书

摘要:
 
本文主要介绍了 CR5241/CR5243/CR5249 的特征和详细的工作原理,描述了一种采用 CR524X 的反激式隔离 AC-DC 开关电源的简单而高效的设计方法。
 
芯片特征:
AC264V 待机 <100mW
效率均衡技术、满足能效六级标准
内置 600V MOSFET
内置频率抖动以改善 EMI 特性
内置 65kHz 的开关频率,轻载工作无音频噪声
内置同步斜坡补偿增强环路稳定性
过压保护 (OVP)
过载保护 (OLP)
过温保护 (OTP)
内置动态峰值电流补偿功能,在输入 85V~264V
的宽电压下可实现恒定最大输出功率
内置软启动降低开机时 MOSFET 漏源电压应力
 
高效节能:
满足能源之星 EPS 2.0 版 VI 级能效标准
 
应用领域:
电池充电器
数码产品适配器
AC-DC 电源适配器
PC、TV 辅助电源
开放式电源
 
管脚信息:
CR5241
典型应用电路图:

CR5241/CR5243/CR5249

一、芯片工作原理
1.功能概述:
CR5241/CR5243/CR5249 是一款内置 65kHz 固定工作频率、 <100mW 超低待机功耗的电流模 PWM 控制芯片,适用于 18W以内的全电压范围离线开关电源。轻载和无负载情况下自动进入绿色模式和 Burst 模式,可以有效减小电源模块的待机功耗,满足能效六级标准要求。 CR5241/CR5243/CR5249 驱动输出采用的图腾柱和软驱动可有效降低了开关噪声 , 更加容易地获得良好的 EMI 性能。为了提高系统的稳定性,防止次谐波振荡, CR5241/CR5243/CR5249 内置了同步斜坡补偿电路、内置恒定功率补偿电路 , 减小了在宽电压输入 (85V~264V) 时最大输出功率的变化、内置的前沿消隐电路可以屏蔽开关管每次开启产生的干扰。 CR5241/CR5243/CR5249 内置了多种保护功能:VDD欠压保护(UVLO)、过载保护(OLP),过压保护 (OVP), 过温保护( OTP )解除后均可自动恢复工作,内置软启动技术,降低开机MOSFET 功率管漏源之间的电压应力。
由于 CR5241/CR5243/CR5249 高度集成,使用外围元件较少。采用 CR5241/CR5243/CR5249 可简化反激式隔离 AC-DC 开关电源设计,从而
使设计者轻松的获得可靠的系统。
CR5241/CR5243/CR5249


2.启动电路、欠压锁定(UVLO):
系统在上电时,整流后的高压通过启动电阻 R IN 为 VDD 端的电容 C1 充电,直到 VDD 端电压达到芯片的启动电压 VDD_ON( 典型 17.0V) 时,芯片启动并且驱动整个电源系统工作。如果发生保护,输出关断,导致辅助绕组掉电, VDD 端电压开始下降,当 VDD 端电压低于芯片的关闭电压 VDD_OFF (典型 8.0V )时,控制电路关断,芯片消耗电流小,进入再次启动序列。
CR5241/CR5243/CR5249

由于芯片的启动电流 IDD_ST 仅 5uA ,且考虑到空载的系统损耗, RIN 可取较大值。对于 90Vac~264Vac 输入范围, RIN 可在 2MΩ~3MΩ 范围内选取, C1 推荐选用 10uF/50V 。
系统启动过程中,最大启动延迟时间可用下式计算:
CR5241/CR5243/CR5249

如果需要系统具有更快的启动时间且在系统成本允许的情况下,可采用如下电路:
CR5241/CR5243/CR5249


在这个电路中 C1  的值可以取得较小 ( 但需要考虑系统的稳定性 ) , R IN 的值可以取得较大。这样既可缩短系统的启动时间同时也可降低系统空载时的损耗。
3.软启动
每一次 VDD 电源启动瞬间, CR5241/CR5243/CR5249 芯片内部都将触发软启动功能,即在 VDD 电压达到 UVLO_OFF 以后,
在大约 4ms 时间内,峰值电流从 0 上升到最大值峰值电流,以减少电源启动期间功率 MOSFET 的电压应力。
注意:无论何种保护导致的 VDD 再次启动,都必将触发软启动功能。

4.正常工作频率和频率抖动
CR5241/CR5243/CR5249 正常的工作频率被内部固定为 65kHz ,不需要外接定频元件,有效地简化了 PCB 布局。为了良好的 EMI 特性,在正常的工作频率上增加了± 4% 的抖动,弱化在某个频率对外辐射的能量 , 从而分散了谐波干扰能量。扩展的频谱降低了窄带 EMI ,因此简化了系统设计。
5.FB 输入端
CR5241/CR5243/CR5249FB 端各电压阈值相对应的系统工作状态可通过下图表示。


未完。。。
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