本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 8 P/ s# G: s: _4 |
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如果你正为充电器产品、适配器产品寻找一款高性价比的国产电源IC，我们的高性能原边检测控的PWM开关——CR6245系列正是你的寻找对象。让我们通过本文的解决方案来了解下吧！7 M( r$ U/ r, G) x1 K+ L5 `
D, D% ?3 _1 q$ Y) y# F$ t' n01、样机介绍
$ X; P6 `5 r/ }$ N
5 s7 _! m1 F* R, e1 l" ]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5W，恒压输出的充电器样机，控制IC采用了本公司主推的CR6245。 & T* [$ k e$ G
* ~, z; d- ~7 [( l, k6 k6 s+ x7 g
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 ; F; v/ P9 O1 U# _* N( }
CR6245
* o: ~1 @) D, l5 } A' Q! E$ ]4 D U8 g/ l# n
CR6245 是一款高性能原边检测控制 的 PWM 开关，待机功耗小于 75mW。CR6245 内部采用了多模式控制的效率均 衡技术，用于优化芯片系统待机功耗。QR 控制模式提升效率，同时采用了初级电感 量补偿技术和内部集成的输出线电压补偿 技术，保证了芯片在批量生产过程中 CC/CV 输出精度，内置的全电压功率自适 应补偿技术保证了系统在全电压范围 （90V~264V）内输出恒定的功率。
3 T, x1 ~2 J# p+ J2 t, Z) C, H6 q" i
CR6245 集成了多种功能和保护特 性，包括欠压锁定（UVLO），VDD 过压 保护（OVP），软启动，过温保护（OTP）， 逐周期电流限制（OCP），CS引脚悬空保 护，输出短路保护，内置前沿消隐电路， 输出整流二极管短路保护电路，输出过压 保护电路。而且内置所有 PIN 脚悬空保护 功能，使得芯片具有更高的可靠性。- Y- C) T% ~9 F" d' g
1 g8 t% [0 G. W! q0 x主要特点 7 O, `; A, Q, B" ]3 d% g+ |, Z: S
/ |* W7 B' o. V- {- B
● 待机功耗低于75mW ( W6 `) w( V }( U0 D
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431' U6 p P. g' A4 _$ `# X. V
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
4 M6 r5 {' ? Q' `. N+ v5 ^/ c4 ]● 可编程CC/CV模式控制% G, [! [; c/ y! m. e: C, t- x) f
● 采用多模式控制的效率均衡技术# F: w: Q! Y7 y9 K5 }: Z5 E+ `- a
● 高能效QR控制模式3 } H$ J* L) t, h a/ Z! f
● 内置输出线电压补偿功能$ C# J# t, Z4 e1 A+ v9 s
● 内置初级电感量偏差补偿功能 $ J$ X1 h9 C5 O6 t
● 内置全电压功率自适应补偿功能
* r6 M1 g y0 l. R8 n& H. R● 动态负载响应功能# Y5 d. S1 i8 J: V
● 内置过温度保护功能
- |5 h) z Q2 Q! [3 N8 l- m9 h● 内置输出短路保护功能% H& R6 j& I6 G8 P! \* ^7 I' C/ |
● 内置前沿消隐 4 u; I* W( }) F, E! v
● 启动电流和工作电流低
$ x' X- @4 x+ I! N/ c( N& P' t● VDD端过压保护和钳位保护
* z: O2 @. Q; Z# |6 g/ T● 逐周期过流保护8 o. b6 \$ C5 F; ~
● 内置输出整流二极管短路保护
9 Q# [) I- F, ~! M* b3 i- O1 `; ]● 内置输出过压保护功能
7 } \9 D" u' Z! n5 z5 K; r● 内置所有PIN脚悬空保护功能8 p* ]5 a0 b: K9 l
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装: j n: A8 V, `( {$ Y
( Y3 [1 n/ U" O4 G9 l
基本应用
7 `4 u, V6 H. F) R9 D* E- b6 Z* s! c, V
! Y- E" o$ Z4 l1 J) g● 小功率电源适配器
) b" E4 H! K" M● 蜂窝电话充电器( K% V. u* e" r; f$ n% _9 T
● 数码电源充电器
7 s/ u, n4 G6 u9 a● 电脑和服务器辅助电源9 _& k7 Y$ i+ @# N
● 替代线性调整器和RCC
+ m- @6 W: a/ H0 v! D: y7 E
v, I0 o5 j& z$ Q引脚分布6 z# a* K& K% Y7 o1 I$ b- u8 G
) W. K! e. F( @: l% u: |- S( {$ I2 h# d: x- a) W0 z
引脚描述
- z t. \7 D# Z* P t3 O6 x4 W4 D1 r5 }# N* z* u
% k6 z- R% |* X! b4 j, w
典型应用
1 X4 x/ N0 u) o0 s- V3 `
; e/ G9 {4 N# w( ?/ Q该样机是一款基于CR6245设计的，全电压实现5V2.4A输出的充电器。AC90V满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗<75mW；典型输入电压时平均效率>74%；能够满足最严格的能效标准“COC_T2”；全电压可实现±2%的CC/CV输出精度。& s" k! Q5 I% C4 h
, H, p/ x/ L V3 d1 `) D8 U1 L样机尺寸：33*28.5mm；样机具有良好的动态负载能力，良好的恒流输出效果；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、FB开路保护、OTP自动恢复”等多种保护功能。. q9 e0 F- G& L8 S$ T' G* k5 l
+ t- A1 r' V6 `/ [, ?" b1 I# k
样机的变压器，采用了EE13磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
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+ E4 R4 z; g; |& l, P) m02、样机特性 v3 S, b- r; Q* `* W* N. g, q! E
" L1 V" u. C. ?6 s8 @/ W
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。 7 Q" U* A5 i7 {, Y
: @( [1 ~% a4 r& L
2.1、输入特性：
4 _7 p! V5 J/ r1 ?) @- Q2 C9 r- i0 V6 M! O5 m2 ^5 H9 A% L. p: J
$ x- V/ F: F5 O3 D, }8 B
2.2、输出特性(PCB END)：
( y8 D& `4 |/ H$ F9 Y8 X# g$ ^* \3 O2 w/ b
2.3、整机参数：1 o/ r5 z8 G% O( A& K D
8 T. ?' y* P9 y" ~2.4、保护功能测试：
, c3 P' ]; B" l s' I
3 F' v7 N) H, e c& `5 j/ q! |, |- P2.5、工作环境：7 y0 V" U3 b1 \3 ?* F6 Q$ |
; U. I5 m( c; T% h# Z6 c2.6、测试仪器：
$ Q) i' K7 W& {; _6 p" u; m
% Z0 X2 L7 l- z2 }& X; L |03、样机结构信息
7 \1 F( u' y7 t1 Q6 z9 e
( A# o6 g1 H/ F! }8 F* J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。
" C- R2 P( W! X* E! d5 n) R( [7 l% ~" _! J b# T, n$ d: @ u
3.1、电路原理图及 BOM：
9 y0 e& x4 B" b3 G: R, v" b# G; S
4 l+ @% G: i' I5 m3 s5 {3.1.1、原理图：2 T- q+ O1 Z$ V* _9 R
( _2 l+ g# k0 e- J* d4 W; e3.1.2、元器件清单：
' Z0 ]6 ^& j m5 f( d! u+ K1 h. n7 H# ~
0 K! L, Z9 z9 V7 c3.1.3、PCB 布线：5 u% `5 ]$ L' W; @+ Q* D6 U4 O
4 A( Y. o3 B0 K( G( h* N7 M
& ~& N1 l% u: B; z+ }% o/ f" D. W6 E* \4 W- t/ m8 }2 i- R
, {( L& O% s( i5 Y4 w% l3.2、变压器绕制工艺：
# a9 |" f0 T8 i9 J! {3 d1 U: G9 Q3 j$ U( M8 `6 p5 k3 e3 b
3.2.1、电路示意图：+ _; r4 m7 c4 `2 R
( T1 Z* _+ ?3 @- F) s2 b
3.2.2 规格参数：4 m9 }& C# h# x# @# w
# }! L! }( C9 V; t) B
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
, \- S8 H) E& d2）材质：TDK PC40 或同等材质；) g# t; B) g2 S9 n, [7 n
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
* ?# u/ ?; F1 S Z4 E4）N4：三层绝缘线；
; M: Y$ S5 T; ~/ m; p0 a5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；; ] |$ C! a. _
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；. h/ P8 o; m& A+ g( M. |
7）漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.,3 V，10kHz）)
/ F ^8 q. n0 z' ]# W8 u F8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min" [/ B! y6 c D1 m6 S3 ^- v
9）成品要求:浸凡立水9 P3 {: U4 i5 n, F) f+ _
/ C6 x' R* O$ K0 ^
3.2.3、变压器参数:
& W! ?+ |0 c2 U# E8 |7 k- i
( K5 d" n- H" I8 ^% e# I' F, y3.2.4、变压器结构图：( Y3 h" N1 o" a0 E
1 H! m6 l/ e5 J4 F6 s& G0 t
0 N Q, C7 `$ N. }& N
04、性能测评
" u% Y' p& j/ g0 j5 B) M9 }
6 p o2 k% G9 x2 q+ q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。" J8 j1 A) s t. ?
1 {2 ?' P% D' Q2 X2 L. e" ^
4.1、输入特性：
* {1 z! `! I) a( `
7 z1 i7 |0 E1 |. j' X本模板经过在不同的输入电压(从90V/60Hz到264V/50Hz)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。- P( ^- i1 `2 j" _: z) d
% b$ V# F: ^( n8 ]$ S7 b表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
2 r( ~7 X; d; f; |% U4 ^9 Z" s% M
9 l% \7 F: r8 X, c( \表2 输出100%负载下的输入特性
3 f' M0 B# h z' w# w
. ?: y8 c$ n' V$ y; Q6 G! v
# {* y7 W& M' ?9 m8 N表3效率测试（PCB END）
5 D1 [$ @5 z: V9 o6 J8 Y6 D
8 u J9 F6 s6 X: q4.2、输出特性：
# W5 ] L: @# E$ k# ~4 |. ]
2 a7 b4 h# f0 U# j: s' ]$ Z5 g: f4.2.1、线性调整率和负载调整率:$ ~: s+ d5 ~& R& R2 w
9 m3 S* J. o7 O6 z
4.2.2、输出恒流特性：/ M( ^( J) }1 Z( v
- {9 g E: L/ O- ?: T7 w1 g l k4.2.3、输出电压纹波：$ u0 w2 A2 `5 F
% X% y9 i' U2 }; m8 a注：纹波及噪音在 PCB 端测试，同时 PCB 端并联 0.1uF/50V 的瓷片电容和 10uF/50V 电解电容，带宽限制为 20MHz。1 K' e4 J+ H" n' @3 o
( m. R( j+ J/ f# m
) F8 G0 b7 z& k- x. j' Q" a0 Z( M
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
/ P7 m' Y( a- u8 |
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
+ |1 k6 C# v# ?+ ]8 y- k
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
" e+ p" r* B6 e1 o! O! B. I( n
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
- t% ?( i1 r# }0 P& ]/ }8 w4.3、保护功能：
9 ?6 L- V0 ^& r
' _4 [5 E* H' v$ [* y$ _+ _5 ~注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 & |; r7 [: _) r. |1 H
# P6 d h. u, ~' v8 T# N! R1 E4.3.1、过流保护：
y' C7 P8 [! R# @5 f
7 X' |# e9 g, f1 e' |4.3.2、短路保护：4 n& U% B# }! o* x9 e9 L5 l! h/ `
6 @+ {9 f0 B0 _# U4 N! W* V
4.4、系统延时时间测试：. `" j' g4 N. k$ j7 R
a9 `4 E. a; E, I注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
* T3 u; p8 E% F, j' y2 Z/ E4 b8 i& x# t% v
6 h$ |; j; E( D1 p( Q
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
/ S" e: N# L/ N2 i: c
TON_DELAY @ AC264V，100% Load ) N1 `$ I- x# ]+ \( W! p$ U3 u
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 4 Z& x5 k2 O/ \( z1 _& k# s! C
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
4 I. G; Z" L( k
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
/ w) e2 [8 u z# W7 B, z# V* [5 y
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
" [4 `4 Y4 i% ^3 f% a4.5、其它重要波形测试： ( V- N4 {, m8 k
, v6 w4 W9 v/ S" D) F0 x
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：5 m' g! }6 |& L7 \- |0 ?' |
" E `- `% T1 ?
AC90/60Hz，100% Load
6 \- W2 I( E9 e) f3 P/ A$ B
AC115/60Hz，100% load " j2 s1 f# r5 Q4 B2 ~" Q
AC230/50Hz，100% Load ! c+ }; P( S3 L3 [# q; e
AC264/50Hz，100% load / H( g7 n# p5 r" S, @! H5 V: P
AC264/50Hz，Output Short % {* u0 x$ z( d9 I* p
05、EMI 评估测试! F7 S0 N4 g/ O4 ^# s6 i0 o
N4 f; l0 {' H" z7 j& z+ w; U
测试条件：
( x5 \0 ^- Q0 O1 g7 {输入：AC230V/50Hz；
3 V& n! ?) L& z. j3 Y+ l: o8 o8 p输出负载：5.0Ω/50W；5 S. x& m3 w- ~/ r' n ]: k
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
# x- F; U8 R) R! o
AC230V/50Hz 传导 L 相
P L& F7 I+ q/ W
AC230V/50Hz 传导 N 相 ) m2 j2 A" Y( l0 T; u# a
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡