本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 $ S* `! ~) L' O `% L I( j# F
$ _( N5 y2 g: y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！
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01、样机介绍
5 W/ N3 G* Y" Z9 r7 t0 d' w# C+ B2 c# w2 w
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。 ( Z! y( }& f2 `" o# ?. Q
( f7 Z! K$ ^" j% n# ~3 \
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 : _2 ^# Q/ R; g0 V
CR62453 a. |* F% h* `, C
8 U0 z; ]. g; T
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。 % \, R% x: o3 K5 C, M
3 s% H" z1 O4 W$ f/ o% }6 O
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。3 j9 q$ W d6 a" ^- x4 n( A
% I$ m4 \0 D/ Q; p
主要特点
0 E) u: h& I$ G% E. F+ w8 L; }/ p6 ]6 |% t1 K, `
● 待机功耗低于75mW 7 P3 d" B9 ~- c7 l4 P7 s8 L
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431( F. C0 P \, n$ y* N
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出8 W" E* F, x$ \9 Q# E
● 可编程CC/CV模式控制
" Y4 s' E2 T4 c j● 采用多模式控制的效率均衡技术
- V) y) B+ h, ]2 \9 @6 z$ H1 [+ e: J● 高能效QR控制模式
% E9 P+ p+ t* ^2 ]) e● 内置输出线电压补偿功能
3 K0 u: `9 q- D5 R/ D● 内置初级电感量偏差补偿功能
7 E; d1 n+ T. G● 内置全电压功率自适应补偿功能
& a+ @0 W% h# e' s' N! @● 动态负载响应功能# t$ M* T% r& w, i
● 内置过温度保护功能: d% p5 d8 I" {: P$ h4 o2 {0 O. q$ N
● 内置输出短路保护功能
3 p: ?9 m4 W |% V+ {% g● 内置前沿消隐 1 f4 Q4 |1 d& f0 [
● 启动电流和工作电流低; z6 @& a8 a* K; B" |
● VDD端过压保护和钳位保护 ( M6 d+ |9 d0 o. d
● 逐周期过流保护) S- X6 `- Q, @+ x) E9 i
● 内置输出整流二极管短路保护6 o4 B( u8 S/ B) Q' K; Q! N* }
● 内置输出过压保护功能0 c& L3 ]( T3 V: I8 o1 K5 X/ L1 k0 G
● 内置所有PIN脚悬空保护功能, j% Y* v2 u% N% ~, Q9 |& V/ `0 s
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
6 b! F' h6 G1 a) f5 l) A5 M1 ]4 O; B
基本应用$ \2 p2 \8 `6 I0 E8 \
& s! H* v' [4 i; R● 小功率电源适配器
* m$ ^# R: E7 T7 i( X8 `● 蜂窝电话充电器
2 _: Q& r1 C7 p7 w● 数码电源充电器$ e- e9 T1 q( r! \
● 电脑和服务器辅助电源
, \- X, a' M. F& P# R8 |& G! b● 替代线性调整器和RCC& ^6 e- _0 X# E X
) x2 @! n! A4 {& S% V
引脚分布' [0 \7 ?, M) D8 k% h: }- E
E E5 e3 _! C8 s: ^* b! D3 [4 C, R6 Y5 {. I L! \
引脚描述
8 Z' y1 h' Z' x0 m
2 x1 U3 N" i1 c! q) ?5 B( u
" C) I6 q+ {1 p典型应用! b; i x" f+ X" W$ C( T0 _
6 h6 I1 N+ Q) L" o8 K8 V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。. T6 ^5 x4 y: S% C
8 ]0 W$ m' r, `* {
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。
6 ]0 G# h: z3 G
5 b! B: a4 Y6 f c3 k) U8 P5 g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。/ B! W+ k4 P! R( p
5 R2 i9 R& q8 h6 g4 A. q) w. A02、样机特性& z: z G- E2 l$ S# @8 J1 h k) B
* k8 H& g/ f- O
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。
) ]! {! J! d' _0 v$ x4 z2 ^4 I& {0 ?+ U( l) v/ ~9 {$ f9 I
2.1、输入特性：
& C0 L* |9 O2 K9 N t" q; R2 d3 O0 \; t
) m1 _% L5 y% U; \- u/ C5 r2.2、输出特性(PCB END)：
3 O% D) h: \0 Z ^
$ X' j3 D* O. b1 e2.3、整机参数：
; M+ E ~5 t+ D# R! w
4 H0 c1 M4 C. [9 C$ y) F/ l2.4、保护功能测试：
6 z& k: _) m7 L0 e" N! I" A. J' ~: \* S! w U2 X8 |
2.5、工作环境：& K+ @/ T4 _% c' K
3 n* k" d$ r2 C& ~7 k/ c0 G
2.6、测试仪器：5 x# ~( e5 N* [6 G# h# t' ^
( Z5 U0 G9 e, e! ^3 _: p03、样机结构信息5 q6 W8 j( D8 `/ h- l( t
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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。
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3.1、电路原理图及 BOM： 4 w X/ T( s" ^ P4 o! D- Q
" G+ e' g; o+ ` z3 J \
3.1.1、原理图：0 f& t- [) M* [) ^. @ m3 y
7 r: ~' ?" k* p; G U
3.1.2、元器件清单：
; f& l) Y" w/ d d* }. K! g0 z3 e; R4 Q9 p: C1 H/ C2 E3 x
: V2 T% Q7 z1 N2 @/ x3.1.3、PCB 布线：
* Z: t% ~$ v8 L: X% w! \2 [0 r8 ~ U; y; L$ u* ^
# N# y5 ~' u4 b) @
1 [; ]8 n2 ^6 n& a7 r
" R8 M1 |% z4 T5 w2 K# [9 y3.2、变压器绕制工艺：
; U# T* O3 y$ G3 t
# Q% y5 z7 q7 b8 ~1 Z3.2.1、电路示意图：1 S% ~' H, J j- P- c* I6 N- u
" r* ]/ m4 q7 u4 [3.2.2 规格参数： H! u! n! r; @; k: S J# `# g
0 T8 F `" u( T! w; ~* l1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；6 t: Q) `% g) i% c( q1 W
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
l4 ^$ m2 W9 {+ M' x3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
( [% x$ U7 K+ B7 N4）N4：三层绝缘线；4 G3 q5 A6 m) t; x
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；6 h R/ x9 T2 H
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；' z: |8 l2 i: P* _
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）)+ x2 k) ^% O D5 Q4 U; ^8 a+ x
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
) o1 ] W5 u) G+ v+ V) c9）成品要求:浸凡立水
0 f+ u, Z/ K7 b/ f) T/ n9 y9 Y& h! x0 W% }2 I
3.2.3、变压器参数:( y3 W, E# T& d1 }
1 P5 Q2 h, K( X& o4 N3.2.4、变压器结构图：$ E4 @" G- @, [/ ^4 }
% g( b" b8 U1 R$ O! M! h% [2 C0 Q h( a$ A, `7 s* Y/ u
04、性能测评
! m+ |2 I; b9 ~$ M) m8 ~
9 [$ T0 @: c2 o l. w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。
# B4 R" h! M; j1 I
v4 T4 x* y3 D5 d+ Q: X# i4.1、输入特性：
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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。
1 G/ ?- V& w! l9 w" o5 F( k: b+ c: H" y( }- }" m; ? ~# g. ~4 n
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)# T5 Z& j. n. }. Z9 a! [
3 d% m% x! C' g' ^表2 输出100%负载下的输入特性: l7 t3 Y7 ]4 N
; U" G7 U2 H+ Z/ ~/ C# H, T' Z2 e5 m4 @% N0 S( ?
表3效率测试（PCB END）
0 R1 K, C5 p) _- c; l- R/ b
) v7 x2 U( H& g5 d4 T: m4.2、输出特性：5 j. C* c2 p7 p4 B- E8 S" }% g
" @$ [& w. C- j; t1 a4.2.1、线性调整率和负载调整率:
2 _; f. g/ d; W& i$ }6 ]9 V# j; t+ J# k7 n1 G* s2 Y" c4 Y( ~
4.2.2、输出恒流特性： ~( |6 `: w* h& @. R
9 ]: W' |/ z1 \5 v3 C6 Y/ {
4.2.3、输出电压纹波：3 n b$ h. ~. J5 U7 e4 A8 \% B) {
5 ?* o/ k! c: \. x5 P/ n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。! B+ U5 q8 q9 k9 j2 O$ }% W9 C
8 W( o' O# o2 x- C% P1 T
: G& ^* m+ A# g$ t' K$ _
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
; }2 t- I d* K2 d, _
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD . Z1 x& s& f2 h5 _2 i
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
5 a$ |( [. O. }5 p+ C8 S
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
( ~# Z: }. c' s, U1 s6 W/ D/ ?+ V4.3、保护功能： - t4 @. m7 i; {: [! [
' A+ u, d# Z8 V H: L
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 % Y; L% k7 P7 X5 Z1 `1 F' G
7 S6 S: z/ o$ U9 Y
4.3.1、过流保护：0 @! g' C* V- b: v3 z' A; X' P
$ T3 V# m! i: ]6 p4.3.2、短路保护：
7 t6 X' ~) N0 X
6 s+ w, }5 ~' i$ c2 @' A4.4、系统延时时间测试：
' U0 w, U# H7 S% b9 k/ J2 y! E! w
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
; E4 \' k0 ?0 | o I- F: R: {$ U; u; C# j4 H; q
. ]( k4 h; f; w" Q ^' u; t4 c B
TON_DELAY @ AC90V，100% Load * N& Z/ f' |! @- {/ j
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
/ T* r# }1 ~4 ` A# k, V6 }; ?
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 3 L( ~! Y; O/ F( _- w( }
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 7 D! F# j' q5 p$ H
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load * L5 K. O. s7 b! W
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
/ D2 I) \" R9 d4.5、其它重要波形测试：
' h" `( a6 Y) k# u7 [9 F- a( |6 A7 {5 x
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：5 U h$ M0 W$ O3 x+ z( J% S5 U
% D; B1 ?, {$ h( D, O
AC90/60Hz，100% Load
4 L9 w+ h( X* X( ^% @# N/ r
AC115/60Hz，100% load
0 A" U& l2 u# K7 u9 ]
AC230/50Hz，100% Load
9 W; D# p }' V
AC264/50Hz，100% load
( a0 Q! a7 U6 y7 F L
AC264/50Hz，Output Short
7 a _! u; q% k( @) g; h" N! s; u0 @05、EMI 评估测试& W t, p+ I: u/ _4 U7 r
( h2 j9 O i9 ?( q6 y测试条件：% b: {! o$ w7 Q6 u: Z* c4 C/ h
输入：AC230V/50Hz；& Q- H1 C8 f9 |" R2 n, x
输出负载：5.0Ω/50W；; C; j9 r! |9 q$ n; I( _
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。# J+ Y2 C, F- \! p4 C% J
AC230V/50Hz 传导 L 相
1 Y3 u* N* o9 C, ^0 h& ?
AC230V/50Hz 传导 N 相 7 U4 a3 M& }) }' L% [9 m
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