本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 3 a6 h! \- U' Q' ?+ t1 u
9 l x6 L' l9 ?0 _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！, ]8 I W3 S* C! p% m4 v' ?' i
. L U' \' D; i6 s7 u01、样机介绍+ K+ L* R$ A- M/ U; R6 a
0 P- F2 `; C8 d% g3 ?6 V, u- ^6 C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# O" l; m0 C8 w& \* ~" ^4 X# s" m8 p
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 4 u6 k& [9 c5 f: X" h; P% d
CR6245# m5 l7 c5 o2 m' ]* t
4 q( ~5 W, [; x& a
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。 V2 x1 ~3 @8 h4 e% I
/ G( }' B7 L) L) wCR6245 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。' g, N' n* d- H$ p6 l
" |$ e2 E( ?' q
主要特点
; ^9 K6 s6 L; f2 o: V& }, ?3 B. H7 e' t' C" d4 J) J
● 待机功耗低于75mW
2 B) Y R7 j( R) h, }" g; b● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
4 u" l# D' o( v* Y● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
- M( ^: }5 p) ^: f/ W9 _● 可编程CC/CV模式控制
& G% d' V: z# t5 d; j) N* f● 采用多模式控制的效率均衡技术
7 x/ B; m* j, G8 Q F! q● 高能效QR控制模式% O& z4 |& i' b/ m+ F: _
● 内置输出线电压补偿功能) l$ A! g1 F {, u3 g
● 内置初级电感量偏差补偿功能 % V* u6 N( M6 R) e$ [, d! l
● 内置全电压功率自适应补偿功能
e9 z/ R9 B4 r- I" L" ~, @● 动态负载响应功能
. ^: F! J8 _, N n5 d● 内置过温度保护功能
; |8 @9 e8 }$ Q; f5 V● 内置输出短路保护功能0 G( c6 i" C' [% V8 B
● 内置前沿消隐 0 Q0 @/ f; R; L& W; h
● 启动电流和工作电流低
, x7 W5 e, p6 r) r& ]● VDD端过压保护和钳位保护
% S: m: C U- H* B$ Z7 S! \● 逐周期过流保护
7 ^7 R& F0 [) {# z8 s● 内置输出整流二极管短路保护' L4 }* J% j7 r, c0 I5 T0 s5 Z
● 内置输出过压保护功能
% U; f4 ?8 g4 [) `3 A4 J* a) d● 内置所有PIN脚悬空保护功能) r$ R) d, O) \$ N8 }; H
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装7 v% O, e4 P h z- z
X0 w' ]! z- S) U- }! B
基本应用. Z# w( s; y; N* y" t' m& z7 }
4 z/ i' [5 i" j2 Z- B● 小功率电源适配器2 [# m/ l2 Z r9 Q! l* B1 b$ V; D
● 蜂窝电话充电器4 ~0 }9 Q. L- x. ~) E5 T: c
● 数码电源充电器
/ ^5 w) p; I1 w# L" C3 L5 b● 电脑和服务器辅助电源; [0 n/ E7 x* G' c# {
● 替代线性调整器和RCC) s$ Y. m- w2 ]9 i
) e' Y% }- b" I: t% s! f& T
引脚分布
7 P/ g, W7 F; h1 m7 U
+ F& t& Z0 F9 K& ^: {6 i9 D: L$ ^# o8 A) G! c3 H: @
引脚描述
O* N8 i; n8 [# B( V; X
( D2 t) }! C: ?; [& q# N8 c& X% d% W! b1 ]+ y0 v
典型应用
; A$ n7 \4 S2 c, E+ M* r/ S5 U+ B' R
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。 [7 J% D" n& U5 ~6 x; R
% \/ B2 @; B" J) o2 ?. r8 c7 E% U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。
- y$ B- k. I) B/ Q8 \5 \
& ?+ c; ?# v5 a( 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。/ l+ B( O1 `- T8 D* M2 |+ o
2 c4 ?9 c& I0 f" @, M j4 q02、样机特性+ @) K9 c& J- z5 { `$ `( j
; T$ |/ F8 d. J# w; E- w3 U$ 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。 5 r |; d9 n$ h$ I
& R. i- \" [ x u
2.1、输入特性：0 R# N3 q1 ^. x6 r% r2 y
2 @* L( H7 H9 {" ~
8 }, X+ {5 {, F2.2、输出特性(PCB END)：
& y \: e3 q9 G M
. Y2 ]* w( v8 V, B2.3、整机参数：
4 I; @% S( @6 H! k. u' Z" x7 s3 ~/ w% j; w
2.4、保护功能测试：
" y/ n: T/ E2 n# q0 w9 x. f: N
* n6 l! a. z+ E2.5、工作环境：
0 F+ p0 Q, T8 o% M# Y5 t. l% h
. A" W0 D. s7 f& j% g; X2.6、测试仪器：+ N0 i' A/ N- N
# n- ]; Y. ~' p03、样机结构信息; Z& C; r) A: s/ W$ W0 v
, X: r* P" N. ]" H6 y
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。
3 N# n. _9 j' X" A# X/ { ], h
3.1、电路原理图及 BOM： : t( {! P1 B* N3 S8 I
& a% [1 s% [ F4 ^8 v; j+ q0 r3 x' y
3.1.1、原理图：3 f0 p$ L0 T. `
& x- E/ ~& }$ }0 L+ C6 A6 N3.1.2、元器件清单：3 ^. _' q- }5 m& t+ \
* T4 c' N; Y/ {0 _' O5 Q# x! }
. D. ~( i0 x0 g) V9 z. C8 p6 t3.1.3、PCB 布线：
. N9 K& R$ N: q) {8 m( W1 n( F
, C" o7 ]9 w3 R2 u/ X8 \5 c9 X" F% r
! f$ z2 L1 X, w+ J% C5 l5 _7 a1 G& |- K% x. Y/ s. R# W5 w! ]
3.2、变压器绕制工艺：3 D, u( @5 S- F) x
7 |" I7 a: \8 ]" Y1 k/ w
3.2.1、电路示意图：+ n5 ?- z, z( W6 d
! i. B D% S' r+ \3 b. a% [
3.2.2 规格参数：
8 x2 R# j- X, Y# H ` ~- e1 h/ L H) M& ~: n7 @
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；- W' W/ j- E" ^
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
; I+ c3 R7 X/ V' l3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；$ }# v* ~ F8 l6 H$ {# t$ Z/ e
4）N4：三层绝缘线；
0 G8 J0 Q3 _3 p" M& @8 }9 V5）绝缘胶带:3M800 或同等材质； t, Q7 C9 Y' t$ X
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
- `, m9 P$ U5 A3 z7）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）)
& Z& i6 x$ F2 ?8 T, A5 B8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
: E& o" n7 A$ E6 J. k$ ?9）成品要求:浸凡立水4 V @ f) j- W' M
: K' U; X6 U% H9 S5 p' P- C
3.2.3、变压器参数:
2 H& X" O0 M) t' T% n6 e( ^7 A3 l, [' S
3.2.4、变压器结构图：0 x% M; j$ `- a% J; c
1 k' e0 U; _: g6 n: T7 m9 I% h' J7 s2 L8 |& [
04、性能测评
5 Y- K8 ]" a+ U; l2 X
1 S4 Z& H& w% l) x3 Q% i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。" V8 }. x) K9 Z" i' r
$ t f2 B% q# S7 c/ M; m( l4.1、输入特性：
) J& S. _% b4 c- R! H) p) S& Y; `9 m! t0 B! ]2 ]; S, F7 h
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。( |* b% y3 V" X2 p
6 n' q' L# G$ h" N( ~
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
! H" t; g' n! j- m
* b8 C. [1 b! N& R+ A# F& n表2 输出100%负载下的输入特性. X2 Z9 o6 u. I4 b9 P6 _/ ^& Y# n& \
5 |: L7 Y" B4 Q
& L0 ~6 Y, v: R表3效率测试（PCB END）% V# F8 F% W' s# P
9 i$ f2 `( ?1 N2 m k( Z% x% E
4.2、输出特性：& Z4 @7 `( y1 [' b: z+ K
3 e1 L q @% J( E
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
* ]* S' a4 O% A- o. f2 o& Q. }
1 O4 n+ g: C6 ~$ Z' ^9 P2 }: `4.2.2、输出恒流特性：1 I7 U9 ~2 E8 \
" j1 s( T$ S7 r/ M0 }; G8 s; p/ s
4.2.3、输出电压纹波：3 t% B- x, N- f P: S
' _9 I" P, N8 i8 b" K, Z1 k( I0 V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。: H/ |2 |# K( U9 ?/ z8 h
/ m# d. _0 [5 R9 @- ~4 H( A
- d+ m% }) ^* {& N8 N
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
1 e. T a1 c# b x
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD + f/ J p$ x/ b8 ?, }7 C- i8 Z5 y7 M& u
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD ' O5 R7 F% I! m% Y
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ; B0 v4 e; g; X& k
4.3、保护功能： 1 Y3 O+ n/ J% V: Q5 v* @0 f1 C
& K6 F& r8 h( \$ k, Q; Z
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 2 ? t6 {4 T, \. ]& C% m
/ M& n Y& T/ f j: j$ s4.3.1、过流保护：
, t* w! g; G0 _: u: q4 h @$ A) R6 d; j9 z: _
4.3.2、短路保护：
1 e7 }9 r* K0 c I- N8 x- R+ w
, O. l7 K/ }4 x% c4.4、系统延时时间测试：' y9 D. R. D2 ^8 ~: d7 t' g7 x1 D
7 H/ F( \' J+ `! u" |2 H注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。6 C/ I+ U# j' A0 @4 S* j
+ X6 a* Z7 N4 T$ \; \, a7 z
8 I: f- a) O0 N6 l' d
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
- ?, s$ P. p! C. \: c! T; Q
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
. k0 O9 p& I' q* G3 O$ E) x. a
THOLD_UP @ AC90V，100% Load ! {$ u4 e; x. E0 s( t
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
8 d" U( @/ h9 a4 t- T6 L
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 5 A1 W; k. Y% L1 _- A
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load " ^# y8 a, w1 O/ d1 Q" U) V
4.5、其它重要波形测试： 4 Q* e, b& Z0 r* z8 O/ K
@8 q1 _- z }' l) W6 `( @
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
6 g1 n0 z! ?( f2 [9 s# @# _; E, O0 B
AC90/60Hz，100% Load 5 U! G$ i; Z! y+ K0 i2 H
AC115/60Hz，100% load % _% e! m E1 N; \( p
AC230/50Hz，100% Load : K+ w$ _. N) z8 Y8 V
AC264/50Hz，100% load 3 E% U5 _3 x l
AC264/50Hz，Output Short % n1 A. D9 P8 {( I6 s, L/ |
05、EMI 评估测试
3 d; C3 y& e5 B& x! W% k8 j0 d0 T8 f9 s6 w* Y0 _* r
测试条件：
$ g4 r2 s, V. v输入：AC230V/50Hz；6 c" o: a$ |" | r2 C# c$ p5 N+ g
输出负载：5.0Ω/50W；
7 \3 N4 D# j1 i! b8 Q限值标准参考：EN55013、 EN55022B。* d6 J& l: }$ l3 Z. x
AC230V/50Hz 传导 L 相
8 _0 e, e9 ]) c" H* z
AC230V/50Hz 传导 N 相
) {8 N# |, y* k- 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