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！
1 Q. @, F5 d6 f. f* r5 s$ o
6 @* r X8 d+ f) V" W7 v01、样机介绍
* O3 x: N/ }1 ?$ B9 O6 {& r4 [$ v7 v, W! k& F" 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。 5 g) ?) Y) L1 k5 ]
- [# x& w3 I% i- F: z, V" @4 p
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
' K1 B' g6 _6 Y1 gCR6245
: \% x( R: l2 l5 O9 H& V$ w0 b0 E9 V( Z1 s9 [
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。
6 Q. f1 x6 M5 f3 t" U& y5 \, y$ H9 s9 R8 {% _ e0 U
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。: K/ g6 S& S/ I& ?- J; W& E; t/ p m
' b5 l) H- b9 @5 E主要特点
R6 l- s+ O F/ y' y- Y$ ?8 q0 I/ f+ u$ j9 @) j
● 待机功耗低于75mW % Y+ h5 b5 G0 F! n8 `- Q
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431/ w. ~( } g9 S3 N5 H
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出! z& i/ }5 k" y9 k' m5 s
● 可编程CC/CV模式控制
4 {, r. E3 H1 P: Y5 v* l p9 D● 采用多模式控制的效率均衡技术; f# d5 b% s0 m& \6 G
● 高能效QR控制模式
9 }/ C4 f5 J! n" K● 内置输出线电压补偿功能" [5 Q( \* F! B d
● 内置初级电感量偏差补偿功能
4 M1 I# B0 f! j- U0 T● 内置全电压功率自适应补偿功能
! q4 A: i- h( q/ a% Y; i● 动态负载响应功能
" Y4 R: K5 |. J/ R; D4 w, s● 内置过温度保护功能
8 K$ P% F" z7 K6 M● 内置输出短路保护功能4 k) P' y# c/ F9 R
● 内置前沿消隐
9 W" L2 f6 ?+ w- w8 p● 启动电流和工作电流低" o" z: `) |( y8 b, W$ D+ `% ]
● VDD端过压保护和钳位保护 / M8 Q! X5 A0 k7 F: k
● 逐周期过流保护$ ?* V" J6 F" J0 |! X
● 内置输出整流二极管短路保护
/ R: {, [ J+ p+ I- h! D● 内置输出过压保护功能
7 [! Y$ V! v+ a) C1 H- L! s● 内置所有PIN脚悬空保护功能) ]! a# V0 Y2 u; |1 F7 N0 W
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
4 a6 F9 f2 B. Z3 ]# N+ G4 F: ^ ]8 Q" c5 `
基本应用
. r8 g; o2 o# P/ g0 M* p V6 [) ?; ~3 u' ?
● 小功率电源适配器
# J3 \2 i9 }5 x● 蜂窝电话充电器
) {/ n& N+ }* ~) \6 `% F● 数码电源充电器
1 S) I7 r3 s0 s9 k/ i5 F● 电脑和服务器辅助电源
9 a6 J" A5 U3 Q$ k/ Q# K/ T8 w● 替代线性调整器和RCC
' ?2 n" Y/ U+ ~) b# D7 }
4 R. ~% p+ F. U0 j5 X引脚分布
- Q' l1 |. a+ G
C% J# [% S$ s
. @, @- k9 [! n引脚描述, c8 I) N# @1 R! M; z
2 E8 r# H5 ~) b. K# Z! c3 E% N" A4 k$ o6 Y6 [: d6 ?! {1 b
典型应用. q- Y4 H0 N1 ]) D/ ]+ [
/ l; E% p0 n, F' r$ r% B
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。1 [6 x5 z. H& ]; F$ S2 q& T
( G! S& `2 B1 q: 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。& j0 E. j# X" d9 v* e8 e( o
- ~. R- ?3 ? `
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. n3 H0 {" `8 r/ X0 ]! p* k
l" y# R% j! a- c3 z. m02、样机特性$ T e/ g! L$ N$ p( L1 A# ^
! x" ^- [& Z5 ?8 ^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。
( B. k5 t2 ]% B+ t, b8 z9 g& l! P$ h4 ]) i, U2 I
2.1、输入特性：1 l* e* e, X. [% C
1 j( E3 Q7 M$ y; o) j) V9 ~
9 E. p4 O1 |; I2 _4 Q! }
2.2、输出特性(PCB END)： z) D1 x+ }$ a$ [8 p- s
; H$ v$ _: u, W
2.3、整机参数：
8 j& @3 z" r7 W# w# `, `6 g, f
# i9 F3 \/ J2 j6 Q2.4、保护功能测试：3 P9 X+ @; l& ]. K. b
6 V6 l3 v. T! E/ ^) r2.5、工作环境：
% J4 K/ I% R( D+ R1 ]6 E- U% D# x) B: r+ t- X
2.6、测试仪器：
" j) w: A6 N/ E
3 [2 m f/ u" F5 I: H03、样机结构信息! r9 I/ o( `" s7 I
/ z) [" M* l4 z% A# P! L4 v- ?8 ?
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。/ E8 Z, K' j" W. S% Z) T o; e4 J
. s% d9 |, b- z) C& Q/ E% R3.1、电路原理图及 BOM： 6 w/ |) y6 ?* b3 N3 _
* f* p5 n" V; B. O* `- y% ?: N, }* e
3.1.1、原理图：
3 |2 e L1 C0 s: B. a+ {7 s" N- j: g8 _- c1 j: z8 ]$ p2 S
3.1.2、元器件清单：
! i. a. w [ T' ~' Z8 Z
. J8 L. S( ?/ K, f
: F9 w" m! Z- D" P3.1.3、PCB 布线： f3 s- w+ z: B8 q2 t
) h' E! g9 o9 U/ {0 s; C8 f
" h, [5 }" y. m3 z A- R9 E+ ]
# c( P+ S( J+ ^! Q5 L- y7 o5 C0 I/ C; n
3.2、变压器绕制工艺：
# }& b7 `3 o) `+ D
+ ^! D- _0 x' ~' K+ @9 M% K3.2.1、电路示意图：
( v& w' u& w# J1 S* A# y4 |) O1 ^* E1 K5 ]& _( Y8 F1 v
3.2.2 规格参数：! |* x7 y7 b4 b# d! A. U7 C8 S
: Q+ _3 T6 X0 A
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；2 J. K1 T: V& X% W/ H2 r1 p+ r
2）材质：TDK PC40 或同等材质；+ c r+ N; j9 x8 Q6 H9 o
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
# H, l- f Y- ]$ _' D4）N4：三层绝缘线；4 Q- F5 |+ ^1 N' f* E; {
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
/ _$ i# I1 W0 ]5 ~6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
- d" R3 [' s$ w7）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）)
& I! W. O& q3 |7 B5 t6 W% O: w5 z8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
) ~* ~. y1 d5 ~9）成品要求:浸凡立水# @+ s; |3 j; w: V6 v2 d9 C# [0 c
: ^9 J+ r( G. p. _3.2.3、变压器参数:* d) U9 u$ b+ c1 k
8 R" n/ J5 @$ N3.2.4、变压器结构图：1 r2 v% O( F+ w1 Y
+ T8 u0 U4 W7 p0 E' c- l9 i2 j4 R' y" o" i( n c% F# L8 v
04、性能测评
! o0 w$ ~/ I( j0 |9 k6 c, @
: @- }3 h, a' ]4 K, X, H S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。4 M: K Y8 s; {2 c: N7 K
& ?' s O) X9 m4 f) h5 B8 d+ s# n
4.1、输入特性：
7 X8 Q4 p% N5 Q' y1 a a0 l! i6 K5 F5 {# f) t7 s- ^
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。
% B1 V9 J# s6 y4 B' e2 v" P$ \: G& M' T# @" b+ e+ X1 ~ Z
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)) g/ V/ J# H6 I" m" X
: _3 D$ F9 i6 z
表2 输出100%负载下的输入特性
6 w& G' h$ l5 _ H
5 w5 X% }: Y2 q
7 x$ C, T8 f& M9 k" n表3效率测试（PCB END）7 @; O5 N/ ~/ f/ y3 j7 ^
# ?2 P4 P5 Y+ N9 @4 n6 l" t4.2、输出特性：9 H6 l1 h* M2 C$ n9 Y- ^4 ~" O; e
5 Y- O+ c; k2 b" B+ k. h+ g- @2 C
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
2 _7 c5 Q4 H% X$ j( h8 Z) \- [
4.2.2、输出恒流特性：
/ V# ~) S2 ?0 [4 z0 F$ c- C; ^/ ^2 K" q* `8 i# O4 D
4.2.3、输出电压纹波：5 @' M! S. m) W2 ?% O
) D4 Q* w& X0 C% L; \* h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。
: r* l$ |5 W: I9 j( w D% K' V& w9 v! {& Y
1 b1 U$ @9 `, E- j0 a$ [" W
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 6 f- e# C3 W2 Y" e8 c7 |1 Z
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
4 R/ S" v/ N% s: }7 m( v0 |+ `
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
) S/ r1 V+ m+ p4 m
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ) c! H: E( x4 D0 f: P
4.3、保护功能：
& }6 z6 `/ T( g& `9 `9 T! ?( H, J s
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 # T( t6 @7 T! l( M& k
. g2 A9 H& D+ }3 w
4.3.1、过流保护：
% N- a3 a% A3 i ~/ D$ {' y" v; h
4.3.2、短路保护：6 J; H. c7 v' g
. E B* M$ L F- e4.4、系统延时时间测试：$ M* P) l4 n) z+ ?; Y/ @3 v- K" Y C
9 a* v+ l# R4 Q- X) i
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。6 f6 z( N2 u7 b; `5 U
! r0 q+ d. [5 f u |
. d# U9 H* } q4 r: F. D
TON_DELAY @ AC90V，100% Load ; ^* C. f6 E G8 O+ O5 ?
TON_DELAY @ AC264V，100% Load 2 w. E! J/ Q5 E( t9 B$ b
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 8 [) j2 O/ h& s; B( a
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 6 q% Z$ ]" @+ q8 a' R" b
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load # Q' L# Y+ I& ]# J
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
1 W r8 ~/ E6 M$ A4.5、其它重要波形测试：
7 h. _8 n' q6 U! Q" q- O# a U/ N: R" C( T/ o2 n/ {# ^
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：4 E, |# ^; Z$ G) J
1 q0 \' z# r {& q
AC90/60Hz，100% Load - K! ?8 w- j3 M2 K: l% F
AC115/60Hz，100% load * s1 F- S$ G% r% A
AC230/50Hz，100% Load ) M6 `- N. P: x0 D! t
AC264/50Hz，100% load ( P3 b$ k/ \ w6 U
AC264/50Hz，Output Short + K# q, e8 S& I8 S* G
05、EMI 评估测试
# B- m6 D2 t# s [, b7 }# R
T% l5 _8 d. T" K D/ p测试条件：
5 W9 L; W8 k6 l5 J输入：AC230V/50Hz；9 [/ ]3 c; H0 {0 o
输出负载：5.0Ω/50W；3 a0 G$ W9 j! K5 m
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。( o. s5 g7 [% P0 h& \# K5 y7 ~
AC230V/50Hz 传导 L 相 7 I) K, B% d! O1 l0 `
AC230V/50Hz 传导 N 相
1 M' k- y/ [# o2 _
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