本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 $ E2 o! [3 i* o! f; O4 h; ]9 [
3 r, Q- k! k: J2 j. Y4 F& N& s( J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！
+ |; [, q# ~" t3 x
& q2 o" V5 M& h01、样机介绍
- x. L4 T% l( v! u& z3 R5 W; X6 Y* V
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。
% s V) y/ n: s7 h4 L
( k+ l% v0 g+ l/ \
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 ( |. D( r3 x, T4 u
CR6245 ?) r. r* Y0 d8 X! y# h
) |5 Y6 A0 S1 {+ h
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。 & {/ ]5 K$ u: }2 M6 S
" \, d1 ~- B% N! H
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。
. _0 v+ E( Q. c w C
! ^% v! T/ W, h主要特点
) v( ?$ f) f0 t3 M% H! y; J
# X. s. W/ g- q' { ^% S● 待机功耗低于75mW 0 x! G7 f# z" w n- `3 N! ~+ c
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
: B4 ?: I9 s& E1 E7 H● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
) c* U- o4 c' ?% F/ n3 R● 可编程CC/CV模式控制5 n# n9 _0 H9 c% p F Z. K1 ~( x
● 采用多模式控制的效率均衡技术% Q6 u9 V, s* w r
● 高能效QR控制模式
% V7 Y( m' j; I7 H& o- c● 内置输出线电压补偿功能
B5 n. [8 x* i E2 x2 R5 _● 内置初级电感量偏差补偿功能 3 u6 m' K: w. @, v5 P! ~$ h
● 内置全电压功率自适应补偿功能
! g" j! l# d3 o! @0 ]' [● 动态负载响应功能' M& G G# i* f0 q: m x
● 内置过温度保护功能3 C! D3 X3 @ y5 `
● 内置输出短路保护功能5 v# I7 g. ]/ W& u( k+ n
● 内置前沿消隐
: p5 }& S; H, ~0 L8 R● 启动电流和工作电流低
: K) ^: k/ V5 d. L$ V' }4 k● VDD端过压保护和钳位保护
! F u9 U2 J# k$ `, o% U● 逐周期过流保护
5 N; Z6 o$ t# ~3 r$ e6 [4 m6 y t● 内置输出整流二极管短路保护7 F6 I6 F" s- m/ a* e
● 内置输出过压保护功能/ g$ c7 g+ E& f/ R
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
: _7 M6 _* Y2 j: Y8 b- K● DIP-8L、SOP-7L绿色封装" {% c2 u/ y0 e* b) w( v& P4 |
" l7 `" O- K8 b, B& t基本应用8 ^" o+ a: P( N$ I( y8 B3 I9 p( p
+ Y* K8 x; _( A/ O" F. X● 小功率电源适配器
" q. `) G- }6 [2 b/ m● 蜂窝电话充电器0 k, T* N ?" B* R) _2 L
● 数码电源充电器 A- }8 @- c/ L6 I7 X/ H' j
● 电脑和服务器辅助电源 V0 }2 D6 h; G% K% W
● 替代线性调整器和RCC
& u* `- E4 S. H
6 Q" B- I2 ?$ H+ ]1 C引脚分布1 ] }9 }6 S$ I1 ^1 Q
% ~0 F9 P6 i1 [ g1 s* ^9 q! o7 u& f" i6 _6 e2 y
引脚描述# r+ ~2 D1 ?0 F4 k* u
8 g% ~) B7 l% C6 B/ k/ M# w6 U3 j
9 `4 q& e- S' V; D典型应用
9 Y" _6 U' W, h# R. F/ X+ q$ b3 N4 d4 y* [. B! b+ v6 K7 q4 n
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。" Y' p: N6 A% }* g* ]
9 U% R* e8 k$ ^5 J% w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。* P! [( |: d, c- ?' M; T. c
' F/ E* D) |' f7 n3 D
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。) z: I, r. r( N+ n
$ ^* O( J' P6 J# X
02、样机特性0 |' U% l7 k* ?" A4 D
; D$ J5 v6 L* }( C/ p# m: C a2 ?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。
/ I% t! n" ~+ I9 \6 h4 j; p' K
4 \. c G% y7 t5 l. T* \ b2.1、输入特性：
0 `" h9 h" S! s% Q# K3 E) R1 ]! T0 V" ^1 D" \* U
5 X) T/ b6 \4 n e6 Q* l7 T( A2 O2.2、输出特性(PCB END)：: _( Y6 W: }+ W- v
6 v" I/ b! j- l8 `4 K2.3、整机参数：
/ w6 a2 @' H7 X) ^* g8 r* P$ {" p& f/ W! h8 }* Z5 d3 |
2.4、保护功能测试：
* S5 `9 L; W7 J( X" K9 \$ z2 ` u0 T) p" p1 a" r0 y
2.5、工作环境：
, T: R# T2 s1 O9 O
- ]' u# A; A" m6 z1 W% W2.6、测试仪器：$ U, Y$ G H, m
4 @* J3 U& \4 d( ]) k- M: g/ X
03、样机结构信息9 E6 }, H/ c" ]# Z5 G. J/ `
|% F+ ?5 r {: u$ {5 h+ A* ~. s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。9 H5 K0 W3 |6 A {
2 A- T$ `$ C2 [ z3.1、电路原理图及 BOM：
& X$ w: _" i* v+ j. P- i# T) F9 X( a: B( f2 X3 o
3.1.1、原理图：0 v5 s% \' g( A7 Z3 t
) Q& A0 @& e g. E4 \; i3.1.2、元器件清单：
& D2 q8 [& f/ j5 \8 _6 a% J8 f4 c5 r/ t+ F: h0 P. I P
* G0 Y) C* _) }9 T0 R
3.1.3、PCB 布线：
0 V9 n/ w$ R" }7 B3 d; E
. ]! q4 U( r5 @+ [: X6 I0 v) V1 U3 T ]! r. C# A9 E- d2 I- r# m
& c/ F p. T" p9 k
d1 @2 ] _5 O; v5 T0 _. N7 e. L3.2、变压器绕制工艺：
/ |$ |, _9 }1 q9 h$ x, F- h- h
$ f# e/ z& _% l6 B7 X0 d3.2.1、电路示意图：! M/ E( x4 b: {5 r1 E
0 r9 O8 Q p$ f7 K# f
3.2.2 规格参数： @+ Y% Q! a- @2 I( Y" ~. Z
4 C9 T( p- z. s1 n3 i5 \# W. p9 m1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；$ \, a7 h* z6 [% E. @2 g
2）材质：TDK PC40 或同等材质；8 A- G& h5 r8 b+ P; d/ P( b! X
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
, ^, N, ~7 i( q: r# D) j# p0 \+ u* Y4）N4：三层绝缘线；/ Q; K2 R9 C" S2 v2 Y& H& p) B
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；: H* ?6 W6 T( |) C
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；8 ]# O8 X, \! E; U9 m& K) D- w* 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）)
, i6 k& P' c+ O% p- b2 ^# `- B8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min# M# n/ `) e1 l9 v7 Y
9）成品要求:浸凡立水4 u; f, I$ k9 P: K' X+ h( j$ c% D
7 U" p( y$ ~: {' o. C
3.2.3、变压器参数:3 b$ B! i" u/ v. f
) @; E2 @1 B5 r* ^3.2.4、变压器结构图：: |' o: u8 j' X# X: B! q7 A0 ?
0 X1 H; [3 I8 b8 S# I* m W1 O1 W$ R. P" B3 Y1 Q+ A
04、性能测评7 v6 y* h! m) ]* M7 w# L/ @ ?
/ P! n: |: B5 V0 F- I, M
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。
' T& B9 l( K+ H
$ {, ?' X2 t. S3 k; ]4 B4.1、输入特性：/ s4 s6 [+ d E# _* v2 E5 N
3 z9 x( U' _/ L) P# q6 x" I8 ~% ~( H0 `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。
! {- C2 L3 R7 t- V1 o
1 {' `5 ?, U9 h% F9 d8 J表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
* v2 c/ ~' @) u. o$ S6 M4 ?$ k) t4 f' ^. \& i* b
表2 输出100%负载下的输入特性: j, s" a6 q" m
P% `; X; n. G9 a% q" \; a" k6 U! }7 F) f: q, R4 Q6 |
表3效率测试（PCB END）! ]1 o/ B t7 A& I: w5 \9 n
; T0 l, J5 ?0 Y4.2、输出特性：
: h. G! c( W+ w& ]! I0 P8 @9 a" H1 ]# I" M
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
% g, \. m% o# R6 p" Y( m4 P8 Q- B
8 H3 O$ \0 |" y& q( F( T4.2.2、输出恒流特性：( W" M5 ^; v7 ], j+ a6 o
( I6 }4 u9 K" o7 F. F" Y# A4.2.3、输出电压纹波：
, S7 Z' ]* X8 |
8 Z6 i( c; [+ Y1 T8 u/ g K# L1 d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。5 ^8 s5 B# M- {: }, ^
. Q* u8 U6 n2 @4 P& M6 F
& C6 W% m/ @8 p( I6 c, a2 p
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD # H8 m& T% f+ n' J- _+ d
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD " A! C! H2 \5 y; p- A
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
! x1 P( E" J t1 I! m7 r9 E
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 7 r. ^/ ^3 G7 K1 p7 ]
4.3、保护功能： - e* p/ f$ B: V, x! E8 W" w
9 F, p' i7 }/ n( L" D( p5 m* v注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 |* q- o$ ]4 G5 }5 Y
- q1 O8 o" I% r. D4.3.1、过流保护：: s% W4 N3 o' F" ]" F. @; \& z7 H
4 C# h. }4 D% J. x, ?4.3.2、短路保护：
+ Z4 G! s0 `$ W' ?/ j: f9 l; d! D' ]# T8 q' v ~! D" s. w
4.4、系统延时时间测试：& y- w: I1 }4 w* q: I7 k
5 v+ S/ y& B+ v. P
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。1 F, |4 A6 z7 t$ L( w) F
4 U% |3 F/ y" A
' V/ ?+ _) c# r' y* M0 a {
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 6 ?" Q4 h, ^ t9 l, {2 q; t
TON_DELAY @ AC264V，100% Load * }* v+ x7 C6 s1 Z9 U* J) ]% q
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
9 R# I" X5 M& l, c0 R+ G: ~
THOLD_UP @ AC264V，100% Load - S/ H/ {. X% D! I- F z$ r6 u' T
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 0 P( C: l5 P# Y3 u% j8 Q
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load . L$ E s5 i) A) m9 F) h
4.5、其它重要波形测试： ! t* H. H" \7 _% @. h
& }3 ^0 U: \! |/ I& u1 `6 P
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：6 A# Z7 ]* a# o2 D# ~
+ t$ O0 ]1 l* {. X& }1 `8 I
AC90/60Hz，100% Load 4 ]' X# z# O, s7 Q6 r
AC115/60Hz，100% load
: l3 |- D% J1 H5 P7 @( O/ r
AC230/50Hz，100% Load
9 ~" X" V+ U9 z8 w( h
AC264/50Hz，100% load 9 K& C% C% ^7 O
AC264/50Hz，Output Short : j0 n2 }( G7 O5 v, O; ~
05、EMI 评估测试
2 g4 x: q8 T& Z! Z4 j: B
4 \8 j% z) y1 }! L1 M4 w( o测试条件：' Q$ v4 h/ i# E7 ?- w4 @; g
输入：AC230V/50Hz；! m1 X, e, z) J1 V' |0 V! C
输出负载：5.0Ω/50W；
6 e8 C4 J5 o0 T* L, u5 u! g限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
9 P0 t" f. z$ |, t
AC230V/50Hz 传导 L 相
/ q2 A) l0 G0 ?! n7 Q$ q0 O
AC230V/50Hz 传导 N 相
1 ^- S% S- G7 k5 q
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