本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
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( x% C* u; U" L7 b1 @$ ?* Y9 x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
4 u6 E! {+ p; T5 [0 F3 J2 s) @" X o
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。
5 @- {, m6 o. j) F8 Z2 Q% `9 w6 @7 A/ A4 G# d$ Y# M4 J {* P k6 A; ?. [* n9 U
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
& A5 c3 N6 S% o8 [. _CR6245! \0 u0 E1 `$ `! a
9 x/ L, E: B+ m$ d2 C
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% T: x0 ^4 Y
2 f4 R$ L6 o. j. X; @, p& gCR6245 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。, d/ @9 T# t4 `- [
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主要特点
- k8 H5 ]# @& `4 [6 e E
" ?( f! V$ o" X+ B● 待机功耗低于75mW
( }6 N6 q2 D) M% _) R u● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
4 m3 ^5 P% Z! |6 ?$ M2 B● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
' b7 [/ j( s% u" Z+ x3 H4 S9 A$ ]" I● 可编程CC/CV模式控制$ L/ ]2 x! y* {' x- k
● 采用多模式控制的效率均衡技术, A5 t7 ]( a8 u. W; y# e8 g$ g
● 高能效QR控制模式* a0 x' c6 t/ ~/ a, t9 r2 e
● 内置输出线电压补偿功能# T- Q; z1 v q: P* ~! H
● 内置初级电感量偏差补偿功能
; r+ q# Q' f" }3 z6 O: R$ O● 内置全电压功率自适应补偿功能
$ V6 F' D* B& p( R4 K% [● 动态负载响应功能3 V$ a5 {! `' @+ I
● 内置过温度保护功能" g+ V/ _/ G, r) e2 f- t
● 内置输出短路保护功能1 }9 P q6 A7 \& P# `# l% m
● 内置前沿消隐 4 C) m7 P' {6 ~8 d
● 启动电流和工作电流低
/ Y! T/ U! P% k& P1 b+ E● VDD端过压保护和钳位保护
" X$ c* ?, I3 L `● 逐周期过流保护
/ L8 J% C$ e7 x* L1 S) n● 内置输出整流二极管短路保护
7 ^/ C- T* x- o: n! G& g; q/ R" j/ c& O o● 内置输出过压保护功能0 j$ A n Y7 [
● 内置所有PIN脚悬空保护功能" X0 E* F5 B8 f5 D
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装9 n: J9 t3 C3 H' _, _
$ e+ n6 y% k( o# C' L$ c0 u基本应用; A# _( q" j; P* S2 X4 ]3 t3 V
& x8 ^, F. T! M' p; Q
● 小功率电源适配器
) Z! k V" L* Z● 蜂窝电话充电器
! O7 T9 Z( ~5 [/ O Z9 f# Y' v$ U● 数码电源充电器" D1 q7 A5 h( C
● 电脑和服务器辅助电源
; Y4 S3 U4 @$ w* |# ^# ~" j8 Y/ Y● 替代线性调整器和RCC
5 f3 ?( C# l$ D% B. r: {2 X
0 D# f% j) {3 z7 { n引脚分布
0 Z' q& V; O4 z8 R' X, z
- F, c+ Q# e, u( F; c" E; r5 _1 s+ c! F8 ]) |) {
引脚描述
* f/ ~* _8 S; W) S4 `; c# n
% R. E9 q+ x& J! d# }! K. S9 n: F: t2 t
典型应用
0 a0 ?; m; d# F9 o$ v& J! U+ L
: ]5 p' t% ^8 W) i) G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。
, o; g9 m3 s7 J4 U' ?4 Q' e1 E8 X
7 Y6 U4 R% q$ V+ f3 P( B A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。2 \# g6 z, z( _" M
& s# v( p# v/ [2 g W; U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。$ t0 C4 g' E+ a
$ M1 W8 Z0 x0 X02、样机特性
1 N0 ^: N5 \4 C
0 ~0 M7 m0 U4 \ |4 q1 ]" P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。
* h8 @- s4 ]3 J) @1 @! I1 Y6 P* d* q6 Y# d" y3 W+ x" a# @2 x. A/ j
2.1、输入特性：2 [- B$ d. Q8 {+ m- m' L
3 }' y$ z9 l# W# T2 K
% \" o- O" c# W" A7 z2.2、输出特性(PCB END)：5 s5 ]( b$ k! w+ m
( U2 @# S- C Y- h, B
2.3、整机参数：: A5 N }, u \! F) Z, u+ A
# d5 O1 E9 [9 r/ Z" E6 R2 ?
2.4、保护功能测试：5 f- e6 v$ E# C+ O5 `: a
) W3 [7 k( Y( ^6 h' ?; m; m
2.5、工作环境：
6 h6 x( ^7 k6 K( H ?% o" V2 J( w! ^2 b$ q
2.6、测试仪器：8 J) n& ]* G" B" n! \. M* c* H
4 Z3 K7 Y$ V9 ^5 n
03、样机结构信息) F% v+ b- y8 w4 U( ^9 b' l
* d& _( e( e4 E9 t, x3 \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 s/ l, {; o) s. L+ D1 I* v! ]
. z7 O: Q9 _% C/ R' H# @. s3.1、电路原理图及 BOM： 0 V$ z' V* N1 s$ C
7 f$ o) v4 v' G. ~1 a9 `5 p* N3.1.1、原理图：
; u8 J4 w8 t; B+ C" Y' o+ D; X- \) t
3.1.2、元器件清单：( P7 u4 Q8 A) Q. Z4 Z
: M% u2 W' z# H; F( H9 z, _. S
! Z, R0 j) ^: [( \8 z% b! c
3.1.3、PCB 布线：: i- e7 m! S/ J" q8 e
' h: C# c4 `, K: ~, k1 V& j: N% \
) u2 b, H) [2 s" l) J9 f
0 G; R8 s# k; A' {9 B0 \! ?7 l8 L" r; L- ?8 O& d R, s; m( L
3.2、变压器绕制工艺：
- H5 p& s6 ^! ~* w/ \$ |4 g! K7 r6 ?: y2 L6 [0 Z) ?5 T, R
3.2.1、电路示意图：
- Z; }& e& [8 {# W/ n
) o. J: P5 b% h, |3.2.2 规格参数：" \& Y. v9 {; ] Y% T! w
1 Y4 H: N9 X; X2 ]) t5 k3 y* d
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；' J% D6 Y/ [! c1 h. e# z
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
$ z$ `; l& P! K) s3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
% g0 G* z5 r7 ?4）N4：三层绝缘线；8 E8 U/ `& Q& K
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；/ F' L. Z2 y4 x2 e; ]/ D$ m
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
7 @' K( Y% T, y$ {+ K7）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）)$ d$ e6 g3 f: c( k
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
" K. v& c0 w6 S5 u# j. ~6 J9）成品要求:浸凡立水$ j' ]: o# I- G* @# d9 l
3 Q- h6 C5 O$ ?$ w2 b3.2.3、变压器参数:
! u% R6 f" L1 I I; h6 b/ F: ]; @) F6 H
3.2.4、变压器结构图：& }+ [5 t7 M1 y! N0 T% e2 e
( I: |6 \' {3 o$ r2 R: y8 ~) v& m3 |% x3 \0 ?
04、性能测评
" g) N1 {9 `9 J# O7 M& k- ]7 K h1 b* H, Y: m4 x8 i; D& @$ f
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。# z2 N; G$ r$ g$ t' t
' ^7 M& A+ d$ _# q5 n
4.1、输入特性：
$ c8 ~) `' k$ D' L$ ]7 F, t- |0 D6 b# k, ^" p1 n; c. W
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。7 c R" g, _3 f X; x% Y
# S3 i) K, I% ^7 q
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
4 Y7 `; m2 N1 Z r" i% Q: I) a% K; C' m$ c# ?
表2 输出100%负载下的输入特性1 z3 K+ m6 [ O7 s3 U& f) ~
# i! A* X; {) J" b0 a$ s8 O
P) S) u$ o' w; R1 k
表3效率测试（PCB END）
' q1 K) p$ o R4 G1 D- I- Z7 f
4.2、输出特性：6 W: p" _$ A F$ ^5 W1 _) c- q8 T+ r
9 w6 l2 Y0 z! l8 C8 u" _# t/ W
4.2.1、线性调整率和负载调整率:7 y- }, k; M! t7 q8 h' M6 F
6 P' b4 Z# j* i9 i T+ \4.2.2、输出恒流特性：# ~; m% k# Z$ j R6 n* v* z0 `; Q
! ~) y1 E1 @+ o8 O) @0 A4.2.3、输出电压纹波：
+ B2 O5 O! {$ G% O8 r/ \4 i5 ]2 L1 G7 R l1 A0 g/ s+ \5 g4 Y; C
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 n, B# G) g- h* D7 w# H
5 X& u2 W3 q3 P8 l$ B
! E ?8 ?; [( o4 V
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD # H" \$ m8 q7 ?, c2 Y
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD * n' T" r% ^6 i" ?
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD 3 Z- M e$ P, S) a- T( Y
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
' `8 K5 T" U0 M. Z4.3、保护功能： ; t) \% ~$ m6 e/ E5 n
% {9 B$ \+ ?( ?5 T- ~
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 - H" N6 Y: }" f% s6 h) |
6 W& a2 O2 G+ `7 j* c
4.3.1、过流保护：1 e% o- t1 q U+ A1 b
/ s; Y8 n D0 O, G7 J4.3.2、短路保护：
# _9 O9 p1 ?4 ~7 J0 ?8 g7 [
* p% o* b ~( q: R3 X4.4、系统延时时间测试：9 c% y6 G1 K; f) [1 j
) P+ A+ T3 h/ ?' ^$ Z! k
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
# e8 t2 }3 A, G4 f9 E- v0 B6 e b K; i7 l) |
+ ?. r* l9 q) m. r" g0 h" j" b
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
4 G6 v% O F9 V- [3 k
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
/ U9 h" t) ?) l2 U
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
/ V' u1 g4 @. Q0 c' H) a3 w
THOLD_UP @ AC264V，100% Load . L/ G5 |2 ?1 d" r5 B9 v' B
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
) i3 S. i. `/ B: \ ^: ?2 R0 I( [; @
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
) B" u! J. n" X7 Z# V3 g$ ~4 M' o, ~4.5、其它重要波形测试：
2 `) Y8 B0 o* f+ [3 G7 p2 y( u) s4 _
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
( @: z& o3 P, T$ s
/ | L/ V6 m+ C) C
AC90/60Hz，100% Load
% o, T* n" m* n$ m, A
AC115/60Hz，100% load % D8 N k( }% U* b
AC230/50Hz，100% Load
- g0 I1 o4 |: {! |, P
AC264/50Hz，100% load 1 } v3 c; x, @% d
AC264/50Hz，Output Short
9 o- ]' D" k3 z" ^' j05、EMI 评估测试0 v% y% I, {+ _! {" m
5 B9 c1 _6 x/ A
测试条件：' D1 f7 J3 j+ t& Z" m
输入：AC230V/50Hz；
2 x7 Y& q' Y" ?输出负载：5.0Ω/50W； V% o- n- h5 I9 L' O {
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
" Q5 `1 t% c6 t4 J
AC230V/50Hz 传导 L 相 + g( z G% r5 E$ Y0 b* N6 ~* ?& [
AC230V/50Hz 传导 N 相 + i1 f: ]" r4 g" A8 M
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
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