本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 7 S9 @: N2 ~5 B
1 K% R& L3 J$ f7 u; s: z) T8 }( S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
& n& Z3 F2 y9 v$ a* u1 f# ?; n/ m' T! X- h0 @
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。 . w* I' W0 ~/ V
8 M& H8 x0 J7 ?( m2 j
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 6 N% F9 |, Y2 U0 p. w. R' h" g
CR6245% H% b* ]' o- C+ ]( N5 |
' l8 W, ?" O& A& P) I
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。
) S0 A$ Z+ {. w& D7 }& Z, ~/ T1 I% @6 P+ Z6 V: z
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。9 \! N5 Y G" U" Z
. L- `& o# Z. f2 w( k% W主要特点 ' \1 S8 v o7 f5 w. Q1 Y
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● 待机功耗低于75mW ( B) G; w* X/ y* w, i
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
' |1 G, |3 p0 D9 Z; K$ Q● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出) B7 k3 z1 [- t5 D+ j+ A
● 可编程CC/CV模式控制 p4 R: l& I7 g! g- K- e$ x9 T4 |7 h9 y; o
● 采用多模式控制的效率均衡技术& V+ a1 r/ x: V% O
● 高能效QR控制模式; H0 r3 Y/ l" r$ r
● 内置输出线电压补偿功能5 X! t) E _3 X, B" e+ u
● 内置初级电感量偏差补偿功能 6 U) _% r* }0 K3 K y
● 内置全电压功率自适应补偿功能
; Q0 f, E/ o2 \* G* C9 a● 动态负载响应功能+ p, X6 G" j/ o
● 内置过温度保护功能! Z+ i3 z6 r- W1 P9 Y; z s* A, z
● 内置输出短路保护功能; I4 F& N% X; L& Y4 p. G
● 内置前沿消隐
! Y5 u& H) j7 Z) W● 启动电流和工作电流低6 u& @) e6 F1 i/ `; P
● VDD端过压保护和钳位保护
3 q! w# ~2 P( d, [0 Y● 逐周期过流保护 y8 Z4 G& N) g- B# U
● 内置输出整流二极管短路保护
8 q: `, |# r) u6 n. m+ |' Y( ~● 内置输出过压保护功能
) P1 U: S2 M* y7 p* y● 内置所有PIN脚悬空保护功能
& }/ E" V8 o5 l) @; U1 s● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
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: Y/ O! z$ k( M* n基本应用
b# X5 B; a2 I; H& i! K* ?
: @6 M/ i/ ?7 F% L● 小功率电源适配器8 }3 Z- O' k9 R" m6 ?! N& m& h
● 蜂窝电话充电器
2 K+ t) ~. g) }) O2 r# H● 数码电源充电器
8 T5 c1 k% d7 G5 T" n+ p+ r● 电脑和服务器辅助电源; m8 P! ^* A- P) P$ D
● 替代线性调整器和RCC
- D% ^" g# n/ z5 H
1 J- c' K; X3 {1 v: i引脚分布
4 |9 r" w( t: h& g3 B' p& {
3 n! v( r% \3 F1 t5 I- A( r5 G2 z9 P& o* i% v* E6 e& A
引脚描述
8 n0 q4 K2 f6 [- b+ K$ W- b0 ]8 l2 C- \" d4 u* [7 ]7 z
, N5 R0 Q6 U2 ?8 \: X7 n典型应用
) W. d2 P: ^) l& ^0 s
7 M6 l/ m8 s" P) K4 L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。
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4 s/ H' k& v4 \# L/ y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 i4 m5 F( u0 n0 W7 S6 G& U' X3 M7 c& n6 P/ Y: b( z
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$ U# c& h: i( T- J$ B: q/ C; X8 I$ k1 `1 q6 Y4 ~- t
02、样机特性
) K1 |& M9 m( x2 }4 o, K) I4 m& T2 I3 D$ K: Z3 t
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。 4 e# ~6 ~% f' |7 B; ]4 b
5 {# X! I' `( u0 A) {. M* |5 F2 @ h2.1、输入特性：) u% \5 L, h8 n% ]
) K: F! O1 h6 ], y$ k: f
& }8 j C9 A# S% B* [2.2、输出特性(PCB END)：
& z9 e& |! P2 Z
7 n6 @% j* @7 z2.3、整机参数：
# |* f, i% r1 y: q. ~6 B% R6 T4 A' @ ^# Q0 j" L" F* E& o; j
2.4、保护功能测试：- \1 }# x. }3 h! `
! G" H/ e: `; x- w2.5、工作环境：: A4 R9 p- b) V, T3 b
9 p/ y4 o3 c5 W1 h+ b( J0 ]" K2.6、测试仪器：+ f [" c# r* Z3 t6 T
8 |% A9 v a; p
03、样机结构信息& v( {# O' B. @( q! g# M+ G
. v( |" l7 j$ v! H. ]0 }* z( w- b& 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。 h1 O6 `& H/ M! w4 E, \
4 ?0 e. O" L3 a% J3.1、电路原理图及 BOM： # P% ^9 k D2 T- A; X
4 B: ?' o. f9 }2 Y! i( d3.1.1、原理图：
% k6 A: ?# i k+ |1 p, _
, E0 g2 S2 x8 k" V3.1.2、元器件清单：1 _ `6 ?( A* O7 F& b
+ w# c4 f1 B. c! e" k& K) J" t* i+ N5 i, A- S: i. N# p" L
3.1.3、PCB 布线：
5 v" L6 v9 m! ]) K4 t5 b- K( C
9 k6 P! K6 X! D( P" |
# c+ U9 A( x) J* ]! F" I* P# X N8 d' O& J5 ]
3.2、变压器绕制工艺：5 I9 _( h. W3 S1 n9 D' Z
: J& l5 W- S0 m! s& ~! D f
3.2.1、电路示意图：
* z( K! U& h8 y9 I R5 H
) E' P& Q6 ~; | `1 Z7 r3.2.2 规格参数：- y1 m' h- {$ h5 _3 [7 g5 d/ q# k8 Z% R
9 g$ U5 @! l/ t2 @
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
. g/ m' [3 B: {6 p. }9 x2）材质：TDK PC40 或同等材质；) ~8 B2 Z7 t H8 r3 ]8 \ y
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
/ H8 {( w1 I" B( G0 i# T4 v4）N4：三层绝缘线；$ k; N0 Q3 L( n$ J/ ]
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；& B) i& N% Z4 p& [9 O; Q0 o$ U
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；" J9 n) y0 w+ J! g6 j* Y( V
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）)
7 K, [: I7 F( W7 v( R8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min1 [8 Z0 v( E6 f% q# Z) o6 |2 w
9）成品要求:浸凡立水
" Q* E" u% v! }9 [
) v9 Y A* a, i* B3.2.3、变压器参数:# A4 w! f0 a! H9 a' _$ F
! B* C! C( J a4 Y1 v/ z C3.2.4、变压器结构图：
6 B0 k# I; K n* e! u# ^. L
, t+ y( B5 r; ~! W
7 q* ^/ d4 a3 N04、性能测评
2 L0 X8 Q+ m" r- l( {
, q" N1 M; W/ a( f2 T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。" K# w* g ~& I, U
" c/ @' x4 M3 J6 n. w- z. N4.1、输入特性： g' P& d: E1 T" T# Z- \+ a" B
8 E7 v) o& d) @* F" i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。
1 _' A; }; z9 X1 ^! J, B$ _
' @! ?5 u+ ^" y2 Q, r表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
4 n$ d6 @( `0 H/ O" r
+ ~3 Z8 k d2 s1 w: W表2 输出100%负载下的输入特性/ s4 ?9 T6 c" z7 j; W# b% F
, x1 z5 Z9 q# E6 l: q
+ X4 F5 y. ?6 O( b表3效率测试（PCB END）
% L. e$ \2 p1 ~+ N5 n! F2 N, w/ R
( @( u8 f' e$ r3 F0 Q1 U; F4.2、输出特性：
. a! \: |( s8 e1 a$ x
l' C4 C4 D6 ]% ?' @6 A4.2.1、线性调整率和负载调整率:
5 S9 P9 v* n* d
! x9 P7 n6 Q4 S m5 m+ p4.2.2、输出恒流特性：6 m% ~, `6 ?$ j% w: Z6 Q+ S2 r
* s/ B5 x3 @& g8 F( y
4.2.3、输出电压纹波：, E) }3 _# v( F9 e7 ^
" A' W, l) f* V$ {# P# U: w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。
( H3 q! R6 [: ~6 G. H0 J$ e( |
6 D2 [1 Q9 V$ T) g7 @7 S( [
8 E9 l$ i( J) a C* C
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD ; q z% T: i- T4 v
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD 9 v: o* i) U' S# s/ u
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
$ Q! @: @; g% i& z- G& V
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
: x+ D7 {/ H& I( F& @3 j) c$ H4.3、保护功能：
7 J. y. g+ c$ N- O3 j
6 _, s! C. `2 `- `5 k4 V% a注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
6 H% C# P. E# l+ i" I
, Z: S$ m; c9 k4.3.1、过流保护：7 b& `6 ]% Q* W4 ?. ^
$ c0 X1 C6 [+ r
4.3.2、短路保护：
# ?5 _: `! f% ^' d; S9 G
) a$ d( j9 A# T- v# i5 N4.4、系统延时时间测试：/ ]3 L% @# Z: F7 ^# S: q; F J( \
. n% _- l& B7 y注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
/ a) o; N( {% ^# u8 l, F
+ E% F" P$ w8 V! j
. Q/ X; K/ A7 C! S3 K6 v# k
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
( {& Z _; j) X" B C" G
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
/ p2 x. u1 _$ B: p! S
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 6 d8 S' E* U" ~1 C9 k
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
: g. K# p; e- d0 Y4 r
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
% f7 |4 f0 l( A& u7 l/ r
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
9 N4 s& x: t9 c; j# j* I4.5、其它重要波形测试：
+ s- E+ O- f& K5 S, G( _
% L! @) a$ V; ~9 u- b& r1 p5 G注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：! `: k& V. l+ U: u
1 i6 f5 e* e K7 |5 ]7 K
AC90/60Hz，100% Load
* G9 f4 s( r9 T) D+ ]! T, r3 y k
AC115/60Hz，100% load * J' G7 E v# a: d3 b7 D
AC230/50Hz，100% Load ' S3 b. c0 X. o* e% q6 X5 O
AC264/50Hz，100% load
3 e8 b6 Y" b- x7 L6 a+ q- D( u
AC264/50Hz，Output Short
9 P' f6 R9 \- M! f& {7 k05、EMI 评估测试8 o2 V8 L9 d& ] t/ I( R% M
0 Z9 v, R2 R+ N' P
测试条件：; F2 Q7 u8 z( z9 O
输入：AC230V/50Hz；
7 H$ w4 @+ U4 N/ @# A6 f0 s输出负载：5.0Ω/50W；, o' _$ ?2 {+ c9 ]& @0 \$ r
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
% M9 l7 t6 r" t! ^- Q
AC230V/50Hz 传导 L 相 7 @2 u$ p$ o) M( u# h
AC230V/50Hz 传导 N 相
- x. `5 F; O7 u% ^) o, _, T
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
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显身卡