本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
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_, {% t) V2 B' [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！$ [0 p0 @+ N* t* [3 _, M5 X
5 t3 s% x: P+ J. J7 _- @: \
01、样机介绍3 T* [' d8 M, J' ]: t
/ g, W+ c& v1 M
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。
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7 G" o* q/ _( n0 N
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 $ ~5 ^1 m9 A/ @* K
CR6245
2 t/ ~: w5 c- p( J5 I4 x; o- e* a2 S4 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。
3 H) g2 x8 E' y& u5 I S
+ f* U1 u# Y3 r) V" v0 qCR6245 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。
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. _7 }( [3 e3 ~( _4 f! a; d% E主要特点 ) l; c+ j V0 P6 Y# g( p
8 o' j# W/ g: A, \# F9 e6 z● 待机功耗低于75mW . h7 n _! ]0 j7 I F" Y9 z9 {
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
3 r% a' K9 M: E/ ~● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
/ {: f) v/ A2 ]/ U8 I● 可编程CC/CV模式控制; H1 n; W5 b. g2 L
● 采用多模式控制的效率均衡技术( t5 F+ ?( e ^ ~
● 高能效QR控制模式% d+ C4 c8 U: o$ {+ S% ^% u
● 内置输出线电压补偿功能
4 R, ^" v" s0 Z5 e; ^- C' z* ]● 内置初级电感量偏差补偿功能
$ s+ v" T/ C! l) I% m5 w● 内置全电压功率自适应补偿功能/ q" c3 m' B3 X/ ^( c3 x2 L
● 动态负载响应功能6 s9 b: J+ _$ C3 ^
● 内置过温度保护功能
- S$ W+ J# P. Z7 h● 内置输出短路保护功能% h! ?, U+ W( q& h' D2 c
● 内置前沿消隐
. @6 A, E; [" @" Q/ s+ b1 N0 f● 启动电流和工作电流低
1 A$ B9 _* [3 e- b' L/ J- ?5 z● VDD端过压保护和钳位保护
3 P7 L6 z# O! \4 `● 逐周期过流保护
9 T4 R' G7 h m# J8 i# {( s8 y! C● 内置输出整流二极管短路保护
* x. G- j" ~% a● 内置输出过压保护功能5 W4 y' C2 h& Z
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
6 f- W ], d& u- N6 u4 m● DIP-8L、SOP-7L绿色封装 B# G- f5 s: F2 z3 k' i
& e1 J! X3 ?$ U/ T( S' N6 o
基本应用' Y7 k% ~/ z1 _& l) O. z
% }2 M' \ J( p; J- o● 小功率电源适配器
7 h P# [/ m8 t+ [* S* K● 蜂窝电话充电器
, A7 f- k0 S+ ~. |2 K3 V" b● 数码电源充电器 {5 O% H3 B8 Z
● 电脑和服务器辅助电源, B8 _& A, \( w- m/ M
● 替代线性调整器和RCC
0 T( _" Y/ C9 ]: r. B c
7 E1 N" J0 Q6 _/ a( p4 \7 L引脚分布
& J6 X( H# u5 K' F0 R! h- M, v- \! U3 v
2 a: K3 c4 u6 X- @. Q7 F7 ?
& g$ ?) J: I: ?6 _! s引脚描述
( v( P: k/ M: }4 j5 ^3 H8 ` T
' F- Z- V/ g5 ?- x8 P
典型应用
( p9 c- h: y4 c$ D' `8 b B) z, y" `! O- ]$ w4 F2 F2 F6 W
该样机是一款基于CR6245设计的，全电压实现5V2.4A输出的充电器。AC90V满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗<75mW；典型输入电压时平均效率>74%；能够满足最严格的能效标准“COC_T2”；全电压可实现±2%的CC/CV输出精度。
" z c9 e! \; f+ e% a
( W4 W) g1 Y* o; a- q5 ^1 v' N样机尺寸：33*28.5mm；样机具有良好的动态负载能力，良好的恒流输出效果；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、FB开路保护、OTP自动恢复”等多种保护功能。
' `0 X/ z/ i' [# D% m' e! z1 ?* q' L0 {" k
样机的变压器，采用了EE13磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。7 `) |) x0 a2 a# s
9 E6 [: }& d ? _: ?* r" @02、样机特性
9 y7 B: ^$ a# z/ Z% B* H1 m
# h& {& M, Y' K以下表格为工程样机的主要特性，具体测试方法在第 4 章节中有详细说明。 ( _+ P# s5 F; }# {
( H: L# b. L$ Y0 D/ O# u; N3 J9 J0 {" s
2.1、输入特性：, X8 x$ ]# A# o6 D) |( N4 V
9 P, I2 V M5 q3 g: G4 f
& x% p) y# P- u( S2.2、输出特性(PCB END)：
! s3 G& c8 t& G. \7 I3 e+ Q! z
' T: z7 Z# n3 [1 }$ i, n2.3、整机参数：" L+ h# F% N7 A9 E5 F/ t
1 [ O8 {% y; ]% c& u& M8 N2.4、保护功能测试：2 w- r% Q3 J4 N3 w
0 Y' j% C; ^3 n: A9 t' \; ~( b" i2.5、工作环境：) v* q$ z& `( `
4 Y. U) p5 w o% d1 I: Q% J* Y. E
2.6、测试仪器：+ J& o" n6 R8 S4 ~4 x+ S
0 `" m; k* u6 {8 r03、样机结构信息9 s+ r0 B) [) \8 H* Y9 ]
# {3 X E0 s. C* T1 ?7 F本小节展示了工程样机的电路、版图结构，变压器结构及工艺。
( D! S8 j6 A' @( Q- Q$ K" r' W$ r) @5 t
3.1、电路原理图及 BOM： ! q3 c# I( E4 \
- i+ l; n6 e- v8 i8 F* p+ p3.1.1、原理图：1 U6 d. r6 O% R J9 W. e& D7 g
4 I0 i# f7 k: p: Q9 N* F0 ~9 Q
3.1.2、元器件清单：1 j4 q8 v X$ c5 G* v0 v! Q" S" Y
c1 I4 { k: X) c
7 U; b: E. z2 \) B
3.1.3、PCB 布线：- a6 f6 T, |4 E$ m9 v1 r. i
5 Z' G1 l6 m* Z4 Y
G& R( ]" N& R
/ \9 G- v; P2 Y# M& l' G" o2 I5 M# I$ T- W
3.2、变压器绕制工艺：
# E3 k& r; q* q6 U2 Z5 l) M8 a% C% E: `
3.2.1、电路示意图：$ i# ]) c1 R `% T# l
8 { R! s2 N; m( H' i& ?; R
3.2.2 规格参数：
7 I' L) ^! ]6 f6 e: M4 S% Y
. J' F* E j: V d1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
6 s8 b; F7 s+ j2）材质：TDK PC40 或同等材质；: r8 G, R8 b: |0 @8 ?9 J8 B. K
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
# [- r7 t' {. h) H% @; j- K1 e( ^4）N4：三层绝缘线；
: A% x6 ^3 S7 s* p5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
2 R8 C3 p2 d, O. ^# x$ N6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）； K' ]+ G+ }: s& e
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）) `, I1 c( u. ]
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min$ s( s+ l M6 k/ t7 o* g
9）成品要求:浸凡立水2 Z5 _, Q: E# h& g' R
$ ?% r, }6 ?, N, v: z. \$ ^3.2.3、变压器参数:
! |' [& Y/ B5 A% ?0 G
. D1 ]& W, S5 l- U0 T3.2.4、变压器结构图：
: b( L9 u. m* e8 y) V
, R% |$ O+ N, D. O) f
3 d4 R$ R$ Y/ @. ]8 a04、性能测评
D9 @3 J6 J1 d0 \; N# @: j/ ^4 }; q8 \
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。
) B: c3 P7 K$ b& U) i
2 Q0 d% m9 W( d4.1、输入特性：6 Y2 |- r( g3 M! l" w2 J' v8 O
3 C: `2 z3 D% i; W# f
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。$ I& @. Q% _& \9 A
( t& f3 q; w) w& e
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
7 X4 [" Z9 b6 Z: L. h# C
6 ?2 _4 r" g7 w. c表2 输出100%负载下的输入特性+ n) Z* g& t- t7 |
3 A) Z: K; @2 W$ D1 O; F% c+ \# _8 q9 W9 N
表3效率测试（PCB END）7 n9 G/ ] W) `* _8 [/ p. R
, m" _2 O* C @! B; N: C
4.2、输出特性：
2 r; ?1 g: g) m" C
& P% j' s* I' A3 }4.2.1、线性调整率和负载调整率:
( Y8 O& g C/ R6 m8 f" ?& Z+ @ e; q; H2 z6 _: y
4.2.2、输出恒流特性：
1 C2 _& j! X+ R
: |% I( q) B* w8 H1 S( b4.2.3、输出电压纹波：7 J! A- W5 B6 g1 l1 ]
: \# k; i8 A3 ]+ E: A+ m- J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。1 S' |7 I/ h4 ]$ K
8 e5 f; z% g+ L$ a- C, Q5 K4 e& M
$ K8 R3 f# ^' I9 H: x3 J
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 1 Q/ g5 A3 ~, o: |% y& {
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD * X. J- v* i. N6 \4 ^5 z7 r* l# P
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD j+ W' _* i# [0 f9 z" d- l
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD + X+ @+ O7 j- ]5 R( D
4.3、保护功能：
* ]$ \" R$ J8 Q' u3 Q- G# F
- w1 O% P7 |, d: x8 k注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ M. X/ N. R: ~3 J8 w, \ W7 P9 r4 b$ D( \$ @1 c
4.3.1、过流保护：" A8 @) P3 X3 T+ |0 K6 ?. Z8 I
* }2 I. n% G3 B: Y: ]8 ~
4.3.2、短路保护：; _6 C! p$ T4 ^2 `' Q7 v
4 x- X6 J3 s6 M$ ~! z4.4、系统延时时间测试：$ y* d7 I1 v2 z$ f
1 e7 H- }7 I; K9 {; C. N注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。* u( ~6 J3 j) m- j! e; r. h0 e7 I
0 B9 [; Z5 X+ T5 X4 o' t
8 S+ @. n! `( |5 D
TON_DELAY @ AC90V，100% Load ! v, p: }. F K5 t% B- P& i
TON_DELAY @ AC264V，100% Load , i( R% {- q/ n& W
THOLD_UP @ AC90V，100% Load % ?7 L$ Y3 u" q% c: k, `0 l
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 4 _# x8 Y3 B& w
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
" u2 |+ p4 R/ o
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load ( | N; A) X z- E
4.5、其它重要波形测试： 7 F; v3 f' { @ m5 Q! V
. p$ E. X! ^: Q! s* Z+ d: ^注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
# \: y: A J6 |! J1 n3 F" j U: `$ \( G7 _7 F7 W J
AC90/60Hz，100% Load
! P* t- a+ C$ | ^& {( V
AC115/60Hz，100% load
1 G+ F: {/ l1 ?$ d; b
AC230/50Hz，100% Load
% ~# a. W, C2 n# N
AC264/50Hz，100% load
/ [( {! z# Q7 h' Y8 D
AC264/50Hz，Output Short
7 C5 a4 r' u7 b# i- y; x05、EMI 评估测试0 g9 E: Z6 ~% ]
0 b6 y1 b9 ?! q测试条件：
* U2 Z4 g' L) _9 L0 F& c输入：AC230V/50Hz；5 \; N" I4 T B y+ u
输出负载：5.0Ω/50W；
/ ?% @5 \; n7 D限值标准参考：EN55013、 EN55022B。. J* \9 f9 R- A6 C( S/ e
AC230V/50Hz 传导 L 相 7 b) }* w5 E$ o \ k/ L
AC230V/50Hz 传导 N 相
8 V9 k% E9 K3 ^- Y/ y) M, l6 G
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