本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
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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！
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01、样机介绍. c6 u$ }: F# B0 c7 c* Q
3 y/ o( N$ N0 B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。 ; M7 A" l: o! F9 P# }( R( p( L
: T* ]0 p' P% }
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 # {7 r2 p# _$ u/ |2 Y) u7 b
CR62454 y) B3 z; t) _& F; U" s4 E3 A
8 @' ~* i# o* g% l" D
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。
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: O. {8 t, N+ z# h! yCR6245 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( X7 ^8 F2 t
$ s) Y# T9 ] K
主要特点 ! L7 ^/ H% j! k( F3 h
) h: t1 x/ C, {
● 待机功耗低于75mW ' V7 X% g# x% ?/ u; V( J% [, q
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
3 e& M; t. {% c9 Y● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出3 n' U# Q/ e2 {# L) @6 s' X2 c1 g
● 可编程CC/CV模式控制
2 M S- Z+ `: v9 ]● 采用多模式控制的效率均衡技术9 I$ \" `$ y; @. E S6 l
● 高能效QR控制模式
4 U+ |- l) ^9 X% g) d● 内置输出线电压补偿功能/ c9 v8 m x1 ?+ v9 W
● 内置初级电感量偏差补偿功能
1 v2 X6 J1 H* ^6 }6 ?8 A- u● 内置全电压功率自适应补偿功能, t% g, N5 E$ y$ D y
● 动态负载响应功能
- G3 t) \% o; j* k% B0 @1 m● 内置过温度保护功能
$ F3 I7 u _+ s, i● 内置输出短路保护功能
# t" A- Q7 X6 q) c● 内置前沿消隐
& ] n2 a }8 N& E( I/ w" @● 启动电流和工作电流低
) i0 q. S/ {4 z$ ^& R● VDD端过压保护和钳位保护
) e& R3 o/ F" y% ]* N0 i● 逐周期过流保护
; o3 U: w" p3 i% d$ L● 内置输出整流二极管短路保护5 @% }) k a) N# z. g7 z! v1 F. Q% M
● 内置输出过压保护功能3 ?2 ^: h( M; ^0 n2 W6 ]
● 内置所有PIN脚悬空保护功能# B) \4 d/ q4 z8 e: \( c
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装: E5 Y9 S! V) Z6 M
) M( t Q' f# m j2 I: {基本应用# w7 N2 e: t" b9 u' W# s, M
$ J/ F: Y0 Q( q& }- O● 小功率电源适配器) ^. O, n5 s. N+ U/ h, r
● 蜂窝电话充电器& {. v4 S; L7 t. I4 p
● 数码电源充电器1 q# p- C. M! b8 z9 X6 B% _( B
● 电脑和服务器辅助电源 ^; v( L5 E$ V( S; r
● 替代线性调整器和RCC9 D$ b2 D1 k! m' F
( I7 F+ L( D" R7 s& M5 x% h& [引脚分布. T$ p: k9 N/ T" ]7 j" `9 [* @8 [
% D) o8 m2 D/ n* @6 A! s/ L: @! c& m" {: X! `6 _6 N# x
引脚描述
& g" a( k' f- q( l4 c
U: `* R; O2 v9 x
1 g/ J3 a( C r6 |: M! B" o典型应用
0 H1 x% A7 q) V: ^. t# O4 l* w7 @* \3 t/ U- q9 W+ p
该样机是一款基于CR6245设计的，全电压实现5V2.4A输出的充电器。AC90V满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗<75mW；典型输入电压时平均效率>74%；能够满足最严格的能效标准“COC_T2”；全电压可实现±2%的CC/CV输出精度。6 E. j& d& X& `" [
$ e1 x! Y/ B- ?/ C6 ?样机尺寸：33*28.5mm；样机具有良好的动态负载能力，良好的恒流输出效果；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、FB开路保护、OTP自动恢复”等多种保护功能。( f$ g( {; d% \! v
7 ]! K0 Z. J; b, V; N
样机的变压器，采用了EE13磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。8 Z' K4 u6 D' T8 f6 a
4 {4 M# ^4 c& C! h9 Q% `% b3 R
02、样机特性, b% m/ ^4 A: w8 }
' L5 C& L( S) L1 o9 i
以下表格为工程样机的主要特性，具体测试方法在第 4 章节中有详细说明。
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2 \) D" G4 P2 G9 c2.1、输入特性：5 Z+ a. w; T& w' m1 ^0 w; C
! a3 e0 C. Z0 N# _" c) u* I* C
! I1 K! |, h5 F9 I8 l( t1 _$ m2.2、输出特性(PCB END)：. O2 f) j# {4 m' m% y' E4 R5 L/ ~& S
. C/ Q' }) W* q" Y$ v1 m1 @4 n7 ~
2.3、整机参数：
- L& ~0 y7 c" a! B: |% ^4 h1 X$ e# k
6 n: C; [+ h6 \- {2.4、保护功能测试：, ]: k& ^( o3 n, T, m; [# @" D
( m" _+ l8 D4 m! M" K2.5、工作环境：% l3 I7 L5 M' j' O( }5 _
9 I( Y: p2 m5 ^/ {- p6 d2.6、测试仪器：
3 C8 T0 _) q% b8 i( R, q; c ]- \; j
03、样机结构信息" H7 Z# V9 m" @; s. `
( U0 e- |0 C% q
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。
1 f# I, `( Z% \5 K% Z+ {# D/ X, t% e
3.1、电路原理图及 BOM： 5 X; H% I; x. m# e: k
: E% N! Y- \- u0 J' a% `
3.1.1、原理图：
5 ^1 t& L) h; ^ O
M6 M# k) A' H# z" K3.1.2、元器件清单：
8 h) H2 d* S: e, J
" p* o1 A$ D# e, {. P# y; z( A$ K- z; r$ B; o L# \4 P3 E3 U7 p
3.1.3、PCB 布线：) z9 l* s4 J/ S! M k9 |0 r4 k
8 j* s: C _& U/ P9 b; h' P" |3 [" k3 d9 B3 \5 H
- K6 c. X: Z6 ^7 W( e
- x! [# |& [( N2 m
3.2、变压器绕制工艺：: a2 h5 Z4 i/ w i) e
. q2 N& o# E' X: r3.2.1、电路示意图：9 W7 H. ~# @ F0 P4 k# e9 j. b
. Y; \& j" V, y2 A0 o, P3.2.2 规格参数：3 ?1 m( J) T0 o. R: ]3 ~
0 ~; A- `. R' W3 _, F) V) Y1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
. n8 X) C/ M) P$ b5 f- [/ E; A% {2）材质：TDK PC40 或同等材质；
6 a n% B9 _" j7 O! Y3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；" s0 b7 V2 I, H! F
4）N4：三层绝缘线；
# H2 ]- Y" _; Z9 p: ~5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
/ f" v. q; J% Z! w1 y* m6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；1 W; w2 W* A/ W& H) H0 z4 X
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）)' Y# ~2 U* f+ k2 |; o
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 {% E+ n: V u: Y% {5 v6 v9）成品要求:浸凡立水, y5 Q& @+ s+ L/ I; A9 w
1 M1 Q' ~) ~5 _; G7 U/ E3.2.3、变压器参数:
9 A" o* t6 C. A/ A+ \, q1 H* `
$ \1 U- ]! v, @; ?/ j3.2.4、变压器结构图：, c( q9 ?/ t1 n8 }
! ]- u0 v( a9 X% G5 n. E) x
/ `1 i3 Z# A# \, U04、性能测评
e8 K8 [8 d6 [* m2 i6 R8 s3 `4 d
. ~0 A. @, L6 M* p7 y: A h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。( o% \9 j$ ~2 @, T2 G% T( s F
0 V2 E9 x/ I& T" y0 A/ Q5 ~/ W7 q4.1、输入特性：
* W8 x2 z0 C+ u1 q) E& h
7 |% u+ I r4 Z, K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。! _/ T1 H7 n8 x) Z
# @1 s0 B, v( t) i4 E# `3 r+ u表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
* m( J; |2 p. _: I- L5 `, U% }5 L: A9 e! \5 G( U( Z
表2 输出100%负载下的输入特性
' _# a; Z: b1 S S. F( V' y: F0 d# w
* D% o# v, o. G8 @0 x( k
表3效率测试（PCB END）; J" [4 C1 R. Y0 b
. d$ W9 `2 v2 T3 D: I5 S4.2、输出特性：
/ `' n( |2 o: P; u% e, C$ V3 x& e4 c$ g6 M: m7 N0 \
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
& Q6 G/ a' s/ y4 a
( S3 y1 S; _% e6 S7 v0 }4.2.2、输出恒流特性：
# l! e7 E1 E1 t6 B6 [
& j+ {; _* K8 M* U5 I. ]6 H8 o4.2.3、输出电压纹波：
: w* s4 \' ]) J" D! S4 T9 _, ^" {' A9 [2 s+ O- J
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。
* k7 W- ?9 z% C( d1 e& a4 {. e O# Z! a
w3 l6 h% z9 ~5 J- e
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 5 ]# a' p6 K, O2 ~8 d* Q0 G6 x( g- F# n0 V
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD ) B+ P" I0 a& z' i9 o
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD 9 C: x* ~ y+ {! S4 S( S# @
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD % n! y6 L+ X% W" [
4.3、保护功能： # c( J: k/ _- k
T; a5 A% X: l1 o2 W* R
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 ?3 q0 |/ F8 `0 S
- v6 U" ^+ ~: l8 q4.3.1、过流保护：. k# [- S" j# q9 ?# {0 G- `" y
* a. d# @8 ?& x$ p# I+ i1 s4.3.2、短路保护：
" Q8 ^8 T% `. H7 `" O9 h$ i4 }) Z1 `& z n: N: q
4.4、系统延时时间测试：
5 |& e0 w/ l0 K8 K+ L, ~. V- a; |" d/ P" e
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
2 O$ P2 } ~3 ?% z- {. \8 S6 o& w# F1 a
/ P2 e2 u% K" d" f
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 9 |9 G! L& f; L: Z) N' k; M
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
' U# u& I0 j) @ O" t- A% b7 N
THOLD_UP @ AC90V，100% Load + ^/ D2 l- k6 R( d8 j2 F
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
0 m# c( q8 K( N7 f
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
8 Y# V. G9 `. i6 U9 |3 h5 m f9 z
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load - _& w3 d1 g7 }. G' j
4.5、其它重要波形测试：
. J( u& p8 v2 ^, z3 {
|/ u/ {' |/ h注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：8 O T% t* F+ O7 L
# n- F6 ]+ Y- K; f5 C
AC90/60Hz，100% Load 3 F( D J( V: B1 M8 s
AC115/60Hz，100% load
0 Q& Y! Y' R8 b$ g0 |! b
AC230/50Hz，100% Load - t2 m" Q" T+ ]0 b/ \6 H/ v
AC264/50Hz，100% load b5 J) r, L" d, _' h
AC264/50Hz，Output Short
9 r! y3 p1 } M05、EMI 评估测试
8 l' v$ N1 j# x; ]
+ d" U/ c4 C( D$ k3 `5 o测试条件：
, Z* c0 B; q% b- ] f' k0 `输入：AC230V/50Hz；
! O4 N$ I. Z4 |9 C8 f输出负载：5.0Ω/50W；
) q8 [% m6 ?' b7 ?/ Q u限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
( S1 I* ^6 F: r7 E6 x
AC230V/50Hz 传导 L 相
& k! f1 o" l( k
AC230V/50Hz 传导 N 相
' U M8 k. }, Y& l! n& T
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
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变色卡
显身卡