本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 & I, W* X E& H' m
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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！; T! M- J; ~( J$ c
+ V, D+ A$ U, U01、样机介绍
9 X+ K" p. S5 f5 x
8 W6 d" g1 D2 m. y# j' `0 Z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。 : W5 H" [4 E) r
5 m" K, Z) L! x& \7 q! b) Y, f
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
7 {2 |! Z& J9 O2 e. RCR6245
% B* z f0 e C7 b" s3 X/ L) V$ @4 ?* G6 Y
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。
h" H- N. l3 u% J* e3 w1 |2 a) g" Y* q5 u* 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。: z/ L# L4 _0 C- M1 u
5 W% B4 d: c8 F( H5 @- e
主要特点
' w- H* j$ F1 D5 }: }7 ?5 v+ v z6 T
● 待机功耗低于75mW
( s5 v- o4 m5 K: ~% _● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
' y* [3 _( |$ t$ ]● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出$ K% T; y4 X, J
● 可编程CC/CV模式控制
- [1 P8 {. f9 d. o9 }5 I● 采用多模式控制的效率均衡技术
- x& c) k% }7 ?/ {● 高能效QR控制模式
2 j0 R% Q7 P( y3 y1 R6 ]6 O! \2 n● 内置输出线电压补偿功能. t( V }! b; u0 p
● 内置初级电感量偏差补偿功能
+ U2 J; r$ Z, ^( g, [% {" r● 内置全电压功率自适应补偿功能
# M8 H. v, M$ _/ M8 |" y● 动态负载响应功能2 c# @5 R2 K8 K
● 内置过温度保护功能) a8 ]' L7 ?: k. R5 F
● 内置输出短路保护功能* a- Z6 T9 [5 s
● 内置前沿消隐
' Q; F0 w% }3 a/ O& P/ i" f4 P● 启动电流和工作电流低
. E7 }' Y. r/ y● VDD端过压保护和钳位保护
0 ?* J# U s, D$ }' J7 W8 g9 [& d● 逐周期过流保护
/ s% H6 s0 `* ^; F● 内置输出整流二极管短路保护* F$ E* W. S/ L% E7 Y4 V) U
● 内置输出过压保护功能
# d8 l! S; W6 N! {1 ~3 i1 S● 内置所有PIN脚悬空保护功能/ z5 {8 r+ g0 i5 c, B
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
$ X: k9 n5 g2 ^. a, W( O
7 a' ]1 o [( [" [. ?9 a6 n基本应用
0 ~1 I: Y8 R& s8 ?4 s
" E! t5 e7 y9 c+ {8 j% t● 小功率电源适配器
& U3 Y: \! A* \; r/ Y; w; d9 _: j● 蜂窝电话充电器
% k0 A5 z4 w& I$ a3 ?& N● 数码电源充电器2 Y/ T+ m9 V+ b5 W, g
● 电脑和服务器辅助电源* S6 T- f) }# J, Q! O6 d/ g
● 替代线性调整器和RCC- j" N3 s& B! V/ h6 G
& b, f0 j& m B7 g0 q; k/ {引脚分布
! [/ @0 l% C! Q8 T7 ~( {' x# R1 ^5 M2 s+ { g% P" R* {# T
, S9 a( y+ ~5 b5 D; c
引脚描述( D; R( h# J m4 I- L& \- n
) ~. t. a' d5 m
5 b7 Q; E0 N5 C% ?3 `& q; [0 V
典型应用" B+ s7 K- D( R9 K% t
2 N( N1 c4 @3 n4 M/ Y$ q3 o
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 {2 i, }, }, e/ t" H
. k* D; [# T' X7 [* R2 G: A* V
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。
! j' D0 S) ~ k4 s' ^- \: t; V: f9 F
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。7 A+ n* A7 h. j
; w7 F& U( o8 \3 U! @2 A02、样机特性
; z* H5 r5 i' E$ Z* G4 U% o9 w- f" e7 ?; G/ T6 V% K
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。 / o( W4 ]3 ?$ `3 t
# f' @9 p) c' T8 t- U+ X
2.1、输入特性：% ]5 U' l* f- G' O2 L
0 f' C- r4 Y" L6 M( v
; k9 K6 ^9 }1 v1 }/ W8 K7 E/ V
2.2、输出特性(PCB END)：5 ?; C1 ]8 X& m1 G( b4 m
% i9 t* X/ y# i E
2.3、整机参数：
: N# M; t5 b( N8 \, }; v8 l9 `5 N0 }# I* d
2.4、保护功能测试：
6 q2 O4 @- [, q- D* }- i
% c% O3 j; U8 h8 X2.5、工作环境：# G- {) |9 v" k
2 h5 I! G3 `1 P" k6 `2.6、测试仪器：
8 \/ z# x& h( |1 y: B7 Y* z
! T! @6 c7 N6 t- ]03、样机结构信息 n2 k2 `5 Z m) |
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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。
8 N! f' T3 D) d
" X( c/ b& @7 ^# }$ U3.1、电路原理图及 BOM： . d0 A3 J: k$ a" w$ G
X4 u7 [' [( L% L, k3.1.1、原理图：6 E n) |) q9 v& ]6 T) {
+ H" W, h* w9 I% P8 s3.1.2、元器件清单：
. k& m6 a1 |$ C2 |
+ c$ H' P, L8 p8 s/ @/ h+ V7 i4 T3 \/ Z l% n! k- |# }% y2 `8 N
3.1.3、PCB 布线：
( Z1 V( I8 Q! O q2 t* w1 d) h( }4 a& i" v$ {8 o
7 P0 p' k/ p9 L) Z% d$ o
% Z. B: P% U4 U" M, B* `: y
U$ N7 t5 l( O; S* H& j3 {( s6 R8 c3.2、变压器绕制工艺：* u5 r- W2 B. |2 \; f
5 i- C$ O% k, h4 a8 X3.2.1、电路示意图：! U: g& J/ [6 E6 g4 s
0 U5 C# I, ~2 h3.2.2 规格参数：
) h h' W, w$ I
- A: N+ T& |) a- p6 r4 I- w- `1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
6 m! o6 B4 A& s8 |3 k# F9 S) N7 H |2）材质：TDK PC40 或同等材质；# B6 \* V. b1 J4 V. S" {3 T
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；9 d$ ]9 N/ B8 T( g' N% f
4）N4：三层绝缘线；+ d; R9 t1 Q4 L- E# @
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；3 y" R( l1 j+ D/ S* `' k) Z
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；- v7 A, T F" Z: l2 ^" W8 |
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）)+ ^; b2 m# A& Y3 S% m( x
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min' V/ N- q, a/ d1 L
9）成品要求:浸凡立水
6 w: Q* ?# {* c) B! y* o2 d" D: ~9 D: ^+ s1 S' |- {
3.2.3、变压器参数:
( `8 c; H6 l+ d& u* D
2 z0 P p+ d) V6 a# D5 v# Z; j. I3.2.4、变压器结构图：0 G+ @- V; S" `8 Y3 b2 A4 b
. z) D4 t- g3 r. a
/ f- k0 t- Q. N0 I' h% {04、性能测评
- h0 ^/ W" Q( c2 T4 J. W0 |' E9 ]& X) D
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。* o8 C) U d6 ^4 P
( v% ~+ z0 y' i1 M! P" W+ h
4.1、输入特性：
& y" g; k- B- _7 w4 x- ^1 S2 b9 L
m0 N& |: q- | v6 `4 j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。. [* }/ n; y( M: x' F# h
- L: f4 D* O$ X0 V' D6 f' A& S4 P
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
% u! m. z; K. ]. e, g9 d7 d T7 q) J' C# j4 j
表2 输出100%负载下的输入特性
7 j9 @* f0 k& S6 n0 w6 P- r1 k {* r9 |/ l- d3 I" k& H, I
0 `; m4 F, g+ {; w" T表3效率测试（PCB END）( l3 F0 Q% M$ Z
! f2 q! a+ g. s; |0 ]4.2、输出特性：
, S+ O! f7 X% r" E3 i$ H# o# d/ D& q m
4.2.1、线性调整率和负载调整率:6 C- M; i: x9 X9 A1 n/ F4 o
6 E% }. }* c- m4.2.2、输出恒流特性：
* r$ L. W) C, ?3 w, |, |' ?: H( W# m- z, T5 f# w
4.2.3、输出电压纹波：/ Z9 _8 h. H8 X8 `
; G8 [, j0 S- ]* |3 ^% s$ ]: [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. ~, }. f0 T7 M- p
- I& m5 `6 ]* P# h' z9 h6 W. C) U
' w9 g2 S" F5 o" V, L- x
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
- l1 l9 F5 A1 v. p1 z+ g) z
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD 2 S! X1 k: F0 E4 D# q1 m
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD 6 |* ?$ ^: G6 d3 D- v
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD & ^8 c* S7 d' a8 o
4.3、保护功能：
; S1 W: f; l2 B& A3 T- X. N% e' ?3 D7 ?% r* R" p$ G8 R
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 2 p9 S8 z% Z; H( ]4 c
. A+ E& n( @+ i+ C1 A4.3.1、过流保护：/ M, a6 c3 x# s# G5 h
% H9 ~$ v6 ]) i- w
4.3.2、短路保护：
0 {7 O: ^5 j" K( H! D6 Y! @( a1 o9 b) }5 n/ O$ @) v
4.4、系统延时时间测试：
9 R8 \6 K7 ~2 n; \. \( ?/ z
7 e. i7 b+ A9 {) e6 d& h注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
' f A/ q* e, r4 m, p) k* x8 _5 b( e3 o4 e# B+ e
* x3 {& g+ ]6 r; C
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 9 R( E9 n l2 f1 k& E
TON_DELAY @ AC264V，100% Load 0 Z8 p& \/ c: E+ Z
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 1 [( X' q) d" x- J
THOLD_UP @ AC264V，100% Load : E, d7 v1 P+ ?1 @: f2 Y
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load ) F* z5 w5 E5 W, Y' o) o: Z
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
! [+ `$ C& U' M0 o; M' Q4.5、其它重要波形测试： % V3 H6 O) @3 `$ ?" P& J6 G
0 u/ l8 h! F! W% S- n4 f注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：6 U2 W& m7 |" Q9 G
3 w) v ?+ d* l7 m% q' i' Y9 m
AC90/60Hz，100% Load
6 N' \- w3 m, k9 e
AC115/60Hz，100% load m; }+ ^, K, p8 h3 M. e. q
AC230/50Hz，100% Load : j: C8 B5 `; f7 e
AC264/50Hz，100% load
; K9 [# h0 L5 _) ?# V, I6 G
AC264/50Hz，Output Short
c3 S% u3 v% V05、EMI 评估测试" J: F! l% k' |' \
+ R& X7 i6 `! s) Z( S' z: T0 t& i测试条件：6 x( ?3 m. F7 z9 o& E/ x
输入：AC230V/50Hz；$ S2 d) l, F# m) L: A0 u" i& ]. M
输出负载：5.0Ω/50W；
8 o+ J1 G1 h' P' M' O限值标准参考：EN55013、 EN55022B。3 V/ ^6 m5 Y7 Y |- o
AC230V/50Hz 传导 L 相
7 e, g9 Z; R. {! N1 U# C M) \
AC230V/50Hz 传导 N 相 , A) }/ c( f: ]! Q4 s E
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