本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
5 V/ G+ B4 j1 _& X4 G# y7 \; \5 r' i& e+ Y( O
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！6 r2 i( x0 v- B. j0 s3 a8 w3 Z
1 u/ p7 l7 L! S( \01、样机介绍
. o; [- \- K8 q; P# f8 L& g8 T( |$ y/ C3 Q* I$ X n5 Y
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。 - v: j6 J7 A4 H( W( a
2 n W" u5 V# I
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 9 G1 f: }% L2 D" e: C3 s" m- u5 n
CR6245
- X" K6 G$ Y4 f- ?! L
, d5 R$ u3 }' X! z9 a5 B. uCR6245 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。 2 V; |0 U" ]( R( n
1 O6 K9 g3 q' I6 A9 z0 T, |
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。4 M, U: E0 a1 Y: b# {' b3 K
/ ^+ g) g4 B; ^" J9 Y主要特点 % I( d- z8 q7 {4 `7 g, p: B
" q& V8 B/ T2 v) P8 A! s
● 待机功耗低于75mW 3 t! I9 m- I8 q! N$ S6 I7 L
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
/ K& a- i) b/ `7 R& D& y● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出- I: K# B3 y ~+ l! g: f5 l, R
● 可编程CC/CV模式控制; h1 o0 k9 Q" Y8 z( G$ u
● 采用多模式控制的效率均衡技术1 U) a. t0 [' ^( w4 E
● 高能效QR控制模式& a- _0 I( f7 R" c8 c
● 内置输出线电压补偿功能4 i; m6 |/ e$ I6 L1 h! I
● 内置初级电感量偏差补偿功能 : R5 k# z9 }$ L% F4 \! y; N
● 内置全电压功率自适应补偿功能
# p2 E) z2 Z& Z3 n● 动态负载响应功能: N- t, M8 }) F0 C4 c- v
● 内置过温度保护功能
( ?2 f& g3 T7 Z● 内置输出短路保护功能2 D3 T& z3 P9 a" ^! A& e
● 内置前沿消隐
" I; _. t: j! @! h4 t7 u% s● 启动电流和工作电流低3 j0 ^8 R4 D; \. _: J3 \! P
● VDD端过压保护和钳位保护 1 C; ^% p" y e( L7 x& B
● 逐周期过流保护% w% B5 F5 N2 D! f
● 内置输出整流二极管短路保护
6 E; L u( k* L1 O% q7 [● 内置输出过压保护功能
4 z' G4 [0 G6 r, E9 e; v● 内置所有PIN脚悬空保护功能: n q8 {9 u$ _2 Q! j6 |
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装+ u6 e- y# x2 T
$ U# w6 E$ _( z4 d1 c( D( `* b9 t基本应用
Q; p: \) f/ m+ |% C
& R" m3 P" m8 a$ x● 小功率电源适配器2 [3 c# \. l) ^4 x6 {: g. D
● 蜂窝电话充电器" E* a, e S L1 I5 y5 {
● 数码电源充电器0 ]8 H4 s! s! G# B) t1 B7 s- U
● 电脑和服务器辅助电源6 n9 `5 o+ V8 C% ~9 v; d+ o6 `
● 替代线性调整器和RCC* s6 y7 W$ C+ S. J, k
# l, E5 {- [# ^: r. _
引脚分布
6 e, v" j* r! k0 S. E6 D' D+ t9 [. Y- g- ?2 h2 M0 w
. Z5 J5 N$ Y! D4 U- a
引脚描述! L* N4 |/ p5 C* b
$ n' n& y. v# ?9 ^- f; z# H2 \2 T
典型应用
7 [1 K7 k: j$ Z6 s8 v n
- P1 a+ p: z0 l( N w' X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。
, n& A1 F* x7 }8 ?' h
J5 Q9 N0 g8 `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。
5 P+ n% @) t. n5 g& l
% E6 F) U/ \1 M5 _! E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。
$ c) j. J1 Q- ~: o* J b5 a0 ?; J- ]2 ^8 i3 D, G3 d! U
02、样机特性
! k. q- E: o. ]# F; R6 [, E4 d* z
\" ~5 X; o r2 Z0 X6 k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。
3 d% L2 e; P. j i7 Z1 J; K
3 F$ L9 ]1 Y& ?) N# ?4 k6 m2 s2.1、输入特性：
, r, O& A+ f! _! l
" B& e! w- X# V5 X; v) p
# @7 o9 M) \0 f4 r' ]1 j' w2.2、输出特性(PCB END)：
' Z) F3 ]( E: P( O. }
! g& q5 I5 g; Q3 W+ t7 f8 L8 I2.3、整机参数：
" [& M0 x4 w+ d( ~
1 D0 [7 q8 c9 Z7 X& h2.4、保护功能测试： ?1 }" S/ o6 } [
6 y. ?) c/ [$ c5 ]4 j6 w2.5、工作环境：
0 ^3 d) u1 z5 J' j V0 T3 |% |% a5 e. w9 U
2.6、测试仪器：
* R9 M# f/ d/ o5 A1 }( ?+ \: d9 _# [. w. _: B) E) y; Y) Y6 M
03、样机结构信息7 Y8 X* S% Z( v" V
) @* S* L* ~& A# r4 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 c9 z8 i0 z! J% C4 s/ w( G
5 M3 W/ ]' x6 m: V$ N3.1、电路原理图及 BOM：
' F, _: B! Z7 q( l
. Y8 q2 V. T6 C+ x4 U3.1.1、原理图：
1 j+ x( \6 F j- s- Q
/ t! s3 n* z8 |, X1 S3 L1 _3.1.2、元器件清单：' N0 ^% m4 B- E# ^' q) `
/ N. [8 R" s6 |4 p
9 N$ D Y" @1 A) N8 v: D+ ^* Y3.1.3、PCB 布线：
" P. k' a. m+ @: ]0 B+ B$ i1 t6 |# E( K- m
" W# q- ~' x# @$ I4 ~
) Z y9 Y: z& h
& z8 Q$ l/ b4 Z: B* Q0 |
3.2、变压器绕制工艺：1 ^( s7 N, T6 d( ]/ K& T+ w
1 z0 c5 D) K5 ?3.2.1、电路示意图：
& I" U7 y% z* B4 f% }% n
: [) c6 C3 S S3 v3 ?- _$ N- f3.2.2 规格参数：5 I+ y+ i$ Y8 ~3 T4 H3 s
% ~% S# ^/ a! m) t1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
: t7 r' F5 l" B+ Z, T2）材质：TDK PC40 或同等材质；4 D7 ]! `) G- n; P% t6 V
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；6 V* e2 }# X+ }: z
4）N4：三层绝缘线；( V G! I9 d4 W7 M+ R! |
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
2 V0 ~4 x: x) ~3 G& G. a6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
6 q5 j( D4 p: c% D+ k$ ~' u7）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）)5 F3 x4 c& V2 J* p4 e" C6 s* h
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
* }2 k/ i/ w+ ?' e) G# B, J {9）成品要求:浸凡立水 Y4 Q& ~- R/ \& O
6 p* w# t' a9 R) ?' k3.2.3、变压器参数:
) S& C2 O. B2 r; v
$ p( t( }7 z, h3.2.4、变压器结构图：% F! q; i+ E! a# r
2 a! R3 h5 A3 V k3 q
3 q# Q- N6 j% U4 F! r- I5 L04、性能测评& F, T+ r* ^+ e- v# A7 j
4 e/ t) J) l6 N/ p6 ]
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。
* p3 m' P7 Q- X* C- o8 o9 }5 f6 z9 R
9 M9 E3 T ]) p% ]0 a9 {1 K2 P4.1、输入特性：1 w$ i! V) U( c- R$ ~
! N+ P6 S: y1 y9 V
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。
- d6 ]- p) _6 D/ M! N% O
d0 Z5 K. U; H* Q表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
4 \# l$ ^: I/ R' c) I
% J3 H) A1 N, F! ?3 T; V表2 输出100%负载下的输入特性+ w2 Q( U5 }; u* O6 Z" ?* k
& I. A7 I' ~# I( M8 b8 f0 B
5 g7 i0 w: Y$ ?: p, f表3效率测试（PCB END）& M" `( L6 E0 \ z! C
; C y# v. n5 W; E5 x7 ~
4.2、输出特性：
( C+ L; ?; `0 X6 W4 u" U
& O& D( I9 ?9 O9 l s& C4.2.1、线性调整率和负载调整率:& L! p6 @/ a- O$ Q9 [1 J/ f! w
* M! k2 S1 h1 o q" W3 j6 {
4.2.2、输出恒流特性：( O3 n& T) d( W" j+ ~% i5 P/ _
% Q# L6 ?! t8 t( s* s# V. s) S" k5 m) c4.2.3、输出电压纹波：) }( a, a9 X P1 L
8 L6 F% Z$ ~+ R0 G/ x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。! g% `4 s- n, E! D8 L
! a; |) W. G2 p, I9 L+ L
) l: p2 a+ a9 U. @+ e
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD $ w& n' O- G; Q3 J) _2 B6 z* Y
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD - c8 ?4 O, @$ S2 @( m( p2 b6 d
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
% h n s: y: P5 m G8 g! ]7 l6 \
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
/ P5 I4 X& ?! L& t4.3、保护功能： X, R1 H6 ]+ q7 W7 ?: W3 E
, `: y" D0 S; H* ^3 d5 d注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 7 G. [6 q1 S% C5 O/ m: `
; q% u* y3 A6 Y% W8 U
4.3.1、过流保护：
+ I% j! k6 k# b x( F, P1 R* p
4.3.2、短路保护：8 m9 d2 H# @: i3 M, v: v- p: o8 t
6 i; J# M1 O4 l. A4.4、系统延时时间测试：
1 h x5 t2 c& \ i* |) d- j
5 [% V- S% w1 L注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
7 i3 c8 o( p I2 z0 d" [9 O) F0 b( T' M6 y2 k c+ \9 u
+ X7 q! C' P5 Y3 i' {" {
TON_DELAY @ AC90V，100% Load / t. [/ Q" o4 |
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
. m4 T4 W4 i P! i) h( I; C: V' \
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
/ f3 {3 Z0 P+ a- n( W6 |+ Q* K! S
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
! y7 _% c* }* i) R& H* I2 \, W ]
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load % c" Z! ~' O0 x6 y% [* }& E
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load - M5 l8 f1 H2 H& T% F) z
4.5、其它重要波形测试：
. i2 w: K4 u- Q n2 r
4 Q7 a! w, M' X) G+ I7 o注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：$ m8 r3 ?7 L. g, [: r8 K
/ E1 I% w! e$ R9 x- i
AC90/60Hz，100% Load
: V3 R3 E2 b8 |) E; K
AC115/60Hz，100% load
8 K) d; i* v8 f: o" A
AC230/50Hz，100% Load ; s {: D& K( L, Z$ e6 X
AC264/50Hz，100% load - w; N. O0 M/ A0 S1 x% ]
AC264/50Hz，Output Short
, B# ^6 f1 N) ]05、EMI 评估测试' D, ]5 L. |) [. w9 R
5 x* I5 z% q8 I- ~ f6 h测试条件：
2 F( s' V/ {2 ]" M' ?8 x输入：AC230V/50Hz；
" ~/ X) w' i6 @输出负载：5.0Ω/50W；
. ~3 \1 E6 a, A8 h- g9 @. s限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
2 U. B# a' D- }! F, E7 m5 _
AC230V/50Hz 传导 L 相
" U( T/ S @3 z" U# y+ C0 N
AC230V/50Hz 传导 N 相 ) g0 e0 \% g( o1 n
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