本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 ! T5 V" ^3 M* R
2 N: Q t+ G+ \5 ?6 S( A) M1 H/ N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！
5 I, b6 T5 z5 M. i/ d4 \
' G! n+ E' g" b* n01、样机介绍% A) b! l9 @, W2 }8 ]- }1 [; i
4 B8 X0 @9 B0 t) 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。 6 b7 R1 |# }, D
. f7 P' a5 ^7 H: H# A
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
' z8 L* n+ ~# |1 J# M& \' ^ z0 ?CR6245
* F0 ~3 w3 {% C5 H* B- K4 m C8 w r/ |1 g
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。 3 o( `, M5 T% X; A# T6 e
s3 x+ \4 @/ o8 B' e
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。( E6 t2 T9 I# L) X2 ?
: i% l: z* K* S1 D; ~主要特点 + f% F9 n L! E' L4 T$ Q# [
$ E5 h( i* n% m" \3 q! X● 待机功耗低于75mW ( l; G+ {$ J( X8 x$ N
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4311 X3 l2 ]2 G/ u6 L! y
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出6 Z/ l* N( B) L1 W
● 可编程CC/CV模式控制& w3 x! @% o+ g; R! P% L
● 采用多模式控制的效率均衡技术8 L& Y/ E8 B a; n/ s( R5 h
● 高能效QR控制模式5 y; c. U2 U! o7 ?1 ^& w/ E1 s9 ^
● 内置输出线电压补偿功能
& E/ g6 u9 y2 Y- E/ B4 z6 }● 内置初级电感量偏差补偿功能 1 q' ~# v8 ?. ^2 Q7 K
● 内置全电压功率自适应补偿功能
2 i0 {+ T, j' J! o7 ]0 g' }8 J: V+ t) t● 动态负载响应功能
: l) z* C( A8 T; s● 内置过温度保护功能: b) m1 F1 c, J% ^7 N% \; t
● 内置输出短路保护功能
$ J/ p v( x) R3 |" v● 内置前沿消隐 2 U7 K& F! C1 u6 E
● 启动电流和工作电流低
9 e2 O. C2 w- f● VDD端过压保护和钳位保护 - ]$ E- {. k9 @8 Q' z% A
● 逐周期过流保护
. w8 \4 ^3 e1 x3 G5 }" R9 ?0 [● 内置输出整流二极管短路保护
0 q5 o$ }! `$ K% S2 k: g/ m● 内置输出过压保护功能4 R& i6 W' ?# z# h; Q
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
: F: w/ V) b) i5 v● DIP-8L、SOP-7L绿色封装2 S2 P3 r1 t$ G# ?& G
; d' r+ p: I- ~2 t0 D* w) f基本应用+ {; z3 @* h8 r
. F6 v, c5 O6 S9 Z& w' L
● 小功率电源适配器+ E& W v% K) ]' y* t
● 蜂窝电话充电器
9 k1 g8 z1 J( W0 s" N& ^● 数码电源充电器
/ E7 t9 ?* M$ x+ S% r3 r; x h `● 电脑和服务器辅助电源3 I9 y3 P) @4 o! {: l1 J" Y
● 替代线性调整器和RCC8 R; Z% o9 b m8 }
* g4 C6 I& }; ]9 q引脚分布' l8 h' D" @# }2 n5 S. J# c
; n0 X' F5 q$ ?, y, X: t1 c) [0 ` _% Z% D# a& e
引脚描述/ I% N' L% h& I7 j+ `' \
$ J2 Z7 s1 K* @9 V, |5 q: ]
" e, J% c! n: s. Q5 }( [典型应用+ T/ H, b/ \+ y
" I' y3 R9 e& `. w* Z3 q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。
/ j: u6 d- U2 ?' P1 ?2 J
7 ^$ k9 m- V$ R1 m; {0 j5 }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。
# X/ y1 P* R$ `9 y8 p* M" S" b8 d0 {/ E L5 r, `
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。, R, _8 C3 P ~
$ X. z2 {9 R( L4 z6 @) W02、样机特性% d' O r) N8 _5 |% _8 D
9 o9 I! C% b4 }3 ~" }2 t. 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 Y4 M, h& O: z" t4 ^
) h% H/ Q6 ~4 T5 d j2 D( s2.1、输入特性：1 Z6 N- s' ]" @, x
! a2 B/ w1 z5 j# j( k) S5 ^" ~
* X3 \" O0 u7 g n' v4 m( v2.2、输出特性(PCB END)：7 q# Q, s+ F0 m- U2 j- [
2 b- j0 X, t) ^% q. \* ]
2.3、整机参数：
) O) {/ u8 e: r1 a' B+ s: y: S# U, a/ \; M; L4 O' H
2.4、保护功能测试：
3 i. O$ `5 F: n4 a2 j# a
0 G* r' K# b+ h' m! P2.5、工作环境：: j& d0 }9 p+ J4 q7 B
4 D1 ?! v; k+ n! N( k
2.6、测试仪器：
. r) G1 v H$ N3 o
; v6 r' D: C5 G. c03、样机结构信息
: |+ O3 j8 g' _
, t: @& D, p; N; T: L) S; 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。
2 {0 \- z( u' L. J& }2 c$ z1 z' H" l6 t1 j* T Q# n4 J& I/ a
3.1、电路原理图及 BOM：
) {* [# ^, |/ x$ g% Q A* s* a% i( o M# Y$ B# [5 }
3.1.1、原理图：* m- N6 |. j; L8 z4 d, I1 d! ~, b7 m0 \
! U5 a3 l4 K) e! p( J3.1.2、元器件清单：" x( h" g+ G9 D; T' m6 {
8 E! k4 E L9 R0 M" @: {9 C8 j6 Z' _ W) k
3.1.3、PCB 布线：
2 U: `* Q* H) O2 ~3 Z7 H0 O; B( j$ [$ d) ~# Q* ?' \
7 l1 _ [) o$ a, c& g# \
& {2 l1 e: w0 G) _% I: [. j/ C9 Z
$ v+ C" t- @# R" ]; F! @
3.2、变压器绕制工艺：* Y5 e m) E5 }0 S' {( G
. y2 m3 z' p7 O. d& q# P, b
3.2.1、电路示意图：
9 k- V' z- a- U' T' f
: ^; C# d/ ^. i2 K- E' i" f9 M3.2.2 规格参数：
% ]7 ^3 q; d2 [5 I' A
7 ]8 f$ s* N. s9 ]8 h; `2 c1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
I+ B. b* S: ?% c8 p5 V1 J2）材质：TDK PC40 或同等材质；1 _& r v3 p0 D6 c" S! ~/ x
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
; S% V1 r# ?7 L8 V, J; d% E7 q8 u4）N4：三层绝缘线；
9 P; j/ I' z# ^5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
; i; }/ d( \3 d; \3 h6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；% S0 S% ?! z/ A4 J
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）)
5 l! `$ s; k6 S7 d/ I) q8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
4 W' p' g; L, S6 _9）成品要求:浸凡立水
* I3 s4 L. A( l! X/ X; y! p. F* m$ x+ r
3.2.3、变压器参数:
6 t5 O+ D7 n% H" M5 M$ O0 e; `. I) ~' f& k% e9 T+ L8 l( K
3.2.4、变压器结构图：
6 B, _8 @% `2 T* w0 r6 ~$ V% ? J2 l; z6 ?8 K0 m' W6 a
0 p1 g0 [& E A; ^04、性能测评# i& f3 E3 n# D$ G3 p
2 Q$ K: u. c3 y i; V& |* R; Q: Z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。* L: C' L7 @0 C! V! a. e
- G: `: y: S3 T; Y. x: J' D4.1、输入特性：
& A4 s* G f D8 `! o- r6 s! Z2 k
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。+ G1 w" h$ S' J# Z$ q/ x% Z- O
, D% Y* u" d& l, G% h表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)2 f2 e, s+ a7 x. v& `1 {" P
4 j$ l) M% u( T2 g& C" X4 {" e/ K
表2 输出100%负载下的输入特性+ e( |% M; w4 W' C1 n N4 E$ T7 C
+ A' t5 `9 i1 G+ [: y7 G
% g* t ]5 V4 C, n( G m表3效率测试（PCB END）
8 S( b/ J" I. c( M. G4 m9 c& ~1 r% X0 g( }% `# s9 v
4.2、输出特性：
7 R/ |1 ] N3 e& d) D" }2 h) b- v1 \
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
* r" }, @* ~$ a% c( k$ b
( N5 ]+ y E2 K4.2.2、输出恒流特性：) s9 G# Q- f* f; M. T x+ f( U4 I
: l$ l6 _( s8 a' u# u: a4 G0 Q, p
4.2.3、输出电压纹波：( f, P* Y8 T l: _& ~
' R7 R9 f7 v" C- |& S$ I( n) Y0 m$ q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。% J9 C3 O& X, {* m6 ]$ C
% y4 f* a" l( b0 \. U# H9 W
2 |) ` Y! _" g1 Q5 B* y+ t
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD ( i4 Z3 `; }0 R7 h z: ]
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD & H& G) Y& G1 c- C% W* a( f9 ?: j
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
a, g- n9 P) N/ p' i5 A
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
+ I. i- `0 Y2 F- a \6 \- O4.3、保护功能： 9 b. P- l6 i e- p
; Q2 `& i( x' E# L0 J; |, T注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
1 y4 R/ s% R, m& { q f1 b1 C9 P, Q9 J9 c
4.3.1、过流保护：
; Z& } s+ \" A# `; k6 \% _
# q5 I+ y9 O* |5 p+ r4.3.2、短路保护：8 S" T$ O' C+ n- r& E. M. q6 I
2 t Q3 p- n& n+ G2 R4 ~4.4、系统延时时间测试：
2 x4 M, }3 _( ^: b2 C
( ]0 m2 w& F* b- L& A注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。1 t/ v( _0 r% ~% L; K! M. W+ `
# k) D* A- r( q) J- m
$ Y# m, n* ?5 }0 x' F7 _" p0 y
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
& X+ _) c" q5 ?0 S
TON_DELAY @ AC264V，100% Load {# u6 k& H& W" C. |5 H+ \
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 2 p% x( L7 u5 l% y( H. }. d
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 6 W$ v, u& \! {/ j4 X1 g, n M
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load # I0 c J' P, o2 D$ c6 d
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 3 @9 [ u+ C) U# J+ s0 e
4.5、其它重要波形测试： 0 e- r& F4 Y0 B
# {/ S2 D8 a h+ M1 T' O; e
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
3 k! f8 L1 {$ Z+ @
2 O0 J" Y/ f* A7 t0 |
AC90/60Hz，100% Load 0 e& M: `5 U- r$ q
AC115/60Hz，100% load
& G, \# l) U4 R1 g/ v& b) e
AC230/50Hz，100% Load 6 T' C/ { b& P6 y( }7 n( W
AC264/50Hz，100% load " \- X% M2 r: }& _* c* J+ c
AC264/50Hz，Output Short 6 y! L5 m7 X% |$ t
05、EMI 评估测试
6 K4 l" J) o, y+ F( w% t
* R7 e- o. j% R; Q& v测试条件：: R* y2 |0 [; d/ X
输入：AC230V/50Hz；
- W- ^) W; |. S2 u7 M2 a0 Q输出负载：5.0Ω/50W；5 i/ v5 h) J" M9 U3 h
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。' j; `; s* w9 `/ ]* @5 `2 T
AC230V/50Hz 传导 L 相 " z" p* R1 c2 {
AC230V/50Hz 传导 N 相
& G' V7 N9 W. E/ r
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