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！3 r1 x0 D* v- a9 u- L0 J3 w
3 P+ t( \/ A# Y9 D2 w
01、样机介绍
6 Y% F: Y/ }: L. M
- i: _; @" H! O5 p! P( f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。 3 H$ J5 U1 t/ n7 j
+ l% _+ B/ [8 p; [$ ^
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
) S" S, k2 V1 B1 [! |) G/ O. K! uCR6245" z! a8 Q& e) O
- ^7 X9 b! ~+ n1 B
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。 * Y0 u4 ], X+ G+ B: d9 l
1 I) T/ y3 s, @
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。
7 y5 T0 w+ F0 k4 ?! k7 ~8 b0 L: V1 o& \3 [6 K9 [- c
主要特点 7 r9 M1 j; J. h2 g; B
) z8 [5 E6 G5 f) j* O$ \6 e) p● 待机功耗低于75mW
r% |' w1 R8 a● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431- s9 ~/ t$ k' e w, s0 d* e
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出' n/ X8 U7 B% d- T! V' _
● 可编程CC/CV模式控制; i7 M% T; E( b3 @% R. c L+ \ ?
● 采用多模式控制的效率均衡技术
0 a9 u) o+ Q. f' o! j: ^; S● 高能效QR控制模式% X' W+ z. }2 y3 @/ ~! j* Q; q
● 内置输出线电压补偿功能4 y9 t2 m* k9 {- `1 p) l- p2 G& d; k
● 内置初级电感量偏差补偿功能
! O, z2 ]1 m* v1 o● 内置全电压功率自适应补偿功能4 O4 {2 m. B) ?$ p |! ]
● 动态负载响应功能0 G5 l. c4 r) V2 o/ i# P" d
● 内置过温度保护功能# n: f4 [: K2 i: b
● 内置输出短路保护功能
( W2 R0 X" c b/ g' J: i3 G) l; g● 内置前沿消隐 ' ]' {9 J. H& O6 m) F9 R& ]
● 启动电流和工作电流低
; r _; @+ s! O; F4 l5 r● VDD端过压保护和钳位保护 ) h; \& D' X# \, E2 r( N( y. E
● 逐周期过流保护
, R* D9 c- O; {: z {● 内置输出整流二极管短路保护4 y! C: r) H. J
● 内置输出过压保护功能1 O0 |3 ]+ ?) ]( r
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
, G9 Q9 v( @# e0 n● DIP-8L、SOP-7L绿色封装; l6 `% d( o/ p" Z
. w+ D" l+ V% y6 @
基本应用$ f& z- H9 a% |; w% z/ ^
! O: c/ I6 ?: V● 小功率电源适配器
5 f& ?! a: s2 ]1 {. J3 _) f● 蜂窝电话充电器
# P5 O C/ @6 G9 T7 h( {● 数码电源充电器/ w* W# d {& r4 ?/ |3 z ?
● 电脑和服务器辅助电源
* o5 O$ T- _; e( ^4 i7 r● 替代线性调整器和RCC E8 }. h" }6 O) [, J7 c. \* s
" o; S/ a J1 L7 K7 y引脚分布4 Z' m% G8 S3 [
* _1 t3 d' ]* g% S8 Z' |1 i
' T& {/ a- t6 b. C4 x. f r
引脚描述
4 N1 S$ s: z7 Z- K y
6 l4 R; Q9 H; q; w! P8 l+ ?7 L' ~% q3 ~4 ?8 ^0 f0 F3 G6 D( p
典型应用0 V9 E* Y# K6 W. r2 f, R: c
+ x. K+ I- A. E( ]6 v. y
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。+ q% D/ G5 c6 t( b" H
* q/ g) J+ S0 T, ]& v. h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。
7 R3 E! e3 Q% `6 U* Y4 ^3 j5 L" W+ v( {# h! m( ^. u3 ]. t
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。; m6 |5 L. \2 f0 o
7 t% N- S2 ] ~1 r9 {7 t: n1 b02、样机特性5 s+ g7 V4 [( k1 b" N+ w
4 \6 H. O" H# w, m) a* {' y1 _( 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。 - z0 a1 m* @1 K
! x0 @- k7 ~* h$ V/ x
2.1、输入特性：
8 x" L( H( Y/ y! r) E7 Z2 ?- R, R1 q- o+ l8 x1 M
4 S4 Z T3 H& Z- A
2.2、输出特性(PCB END)：
, U( p$ V. ^4 \* A" b7 u8 a/ f
) s( {: h# {6 o6 [2.3、整机参数：
, ]( i5 x; e- A: P9 D3 O k; A/ Y, R; d3 F
2.4、保护功能测试：
2 X3 Y! t0 D) J2 C" Z8 r. y/ `/ {: n8 x8 ]* m
2.5、工作环境：
" j: Z4 o3 {* c+ Y6 Q: _+ X# E! [) ~# x2 l8 Z1 Z- [
2.6、测试仪器：
! L' c9 q7 q: @ w: t) }7 u; Q+ h4 U! t, l1 j ]3 n5 K% L* |
03、样机结构信息+ B. ]8 Z( m- _" ~1 I) w! G: P
X' I) o% N: 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。
) s, y2 j' m+ R! P# {9 q/ h" {
# J. q! b; q" H0 X9 ?2 S/ a3.1、电路原理图及 BOM： + b* r6 Y) l3 \7 W+ B+ w# d
" }9 Q4 P0 M1 `; T9 ]6 B1 z9 q
3.1.1、原理图：/ ?" U9 J0 z- k* O- S8 S- \
/ z; a& I& b0 G8 Z K3.1.2、元器件清单：" D+ F; D0 r1 C) @
' X4 L: b9 u3 u% T# K- P2 | r
8 g* @( Y/ D2 m: X q. R$ u& m$ O3.1.3、PCB 布线：2 Y; C, i; E7 v" V% b% [& M ]
8 W/ ]6 O+ O+ b0 K6 q0 y( L$ A
/ S, f* A t5 b' f4 |* l( w/ p8 e! j6 S% c) c& H+ m# q
' A) {' R: b: q4 T5 j3.2、变压器绕制工艺：
0 g `9 S+ W- a- s' D# i+ p" T2 B/ ]% u0 d! o, c
3.2.1、电路示意图：
6 ?! Q: E% C1 s9 O4 J2 n$ } v! ^4 w. [
3.2.2 规格参数：
( \9 L' {7 q$ O. g- w) i6 o7 t0 ], R) D# f
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
: Q# @/ R- U! e# m* w) f0 R2）材质：TDK PC40 或同等材质；6 y9 \' D8 e6 @6 t' F, ?
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；. I! S+ [. }( {2 o4 M ^3 u! O/ Q
4）N4：三层绝缘线；/ K1 [8 `( g9 }% S9 N
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
: c T) W% O) @6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；( z+ B- \1 D, |! w9 `
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）)
* t$ R0 I7 c! k7 X8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min; a. }5 C. o0 o
9）成品要求:浸凡立水
5 v3 j/ @! q9 I+ b. w4 Z0 r# w% Z1 O
3.2.3、变压器参数:' Q2 j {; _; c
8 o- c) `& q' L; `7 i3.2.4、变压器结构图：+ [4 a( }# O9 f- {3 b. q" Z
; X( f! ^" k; v( Y; c" C
/ j6 L$ X _! u% K( @- o% j
04、性能测评
3 G* p8 U* Y! [4 f8 a% M; ^: Q9 H! |7 l$ S6 A9 r1 M/ g
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。
$ h, P$ d- f$ u+ D& w9 D$ g- J' X
9 ?$ O( O& P& f+ o4.1、输入特性：
1 C* F4 k7 B( j0 D. \ N# Q9 o; U. K8 D
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。
/ F0 T" H4 E! s& {' r5 f+ b
6 ^1 V" \- S7 f! k9 {2 n% x8 u% J$ C表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
# k& P# E k( G7 W2 p) h: p2 V+ V. m! O, c- w0 `, o
表2 输出100%负载下的输入特性
' p' m4 o$ I R. q4 l5 e! |1 o3 q" }' z3 ?" O5 G) M# q, ]
3 I; M$ u6 `, L S; u9 `& {( [表3效率测试（PCB END）
& c4 O& i9 z! I2 a J4 b3 _; x. P5 e! N0 B1 z# s' h
4.2、输出特性：5 b1 ^+ n8 Q# m9 ]# r
0 v8 E; J, h+ T1 ` {6 w4.2.1、线性调整率和负载调整率:: q8 |- l9 C" ~/ ?' y- b
8 g0 [% w$ z' O* m4 ?7 h0 t
4.2.2、输出恒流特性：
+ E$ \( k5 |4 f+ Q: e* v* l# d. P" s p5 ]. h/ C- z0 }
4.2.3、输出电压纹波：
9 [: k+ ^# n( ^. X! S- B1 S7 X/ E9 J- ?/ S8 ~5 _
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。
* l3 g# U( I8 s- ~" _5 W
* U3 Q' P3 W6 m, c4 ^+ t, R/ L
* h3 j5 V% D$ s, y, p" i6 c
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
3 W) p5 p* N: r+ A) p5 Z# \
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD % q" k3 f( Z" r
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD % ^+ [4 s& H6 b* C7 A
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 4 o. ]: c4 L9 M
4.3、保护功能：
; K" ~' ]( z1 Q9 v0 X, y
: R# u% t1 Q2 \' L& S8 _& h& n注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 , v( C/ d! @. @5 I$ y4 ^: b
' i- s( S& I8 O* o4.3.1、过流保护：
- E/ \- ` @" Z9 V
0 o9 D7 k" x: s) A9 u4.3.2、短路保护：
3 p0 ?1 D& g) p# q+ N3 |7 a6 Z }' m" G1 ?5 x
4.4、系统延时时间测试：
2 `" @* D' S6 v) G2 C& y- N% U$ g1 r
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
0 M( q) W; g6 ?+ \9 h1 }4 @$ B3 v7 c3 E+ U1 H3 X3 v
) h* K1 _& F8 z
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
' ~ W, |' ~ t
TON_DELAY @ AC264V，100% Load / ^7 r) S$ `# f% Y1 m9 c
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
+ u# c# o9 D; c/ _, n6 \
THOLD_UP @ AC264V，100% Load ; s# D5 U0 v- j, x
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 1 C7 e/ G# q/ {* j: y7 Y
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 4 r# A% H' {0 H1 }% i3 W
4.5、其它重要波形测试：
8 t% w* q9 C' J9 S0 X5 M3 n0 s% H, C* @8 c' K; z
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
3 L6 e+ S' Y" E+ a* `+ p# C( v" a2 p) G! Q, w
AC90/60Hz，100% Load
' v S" K1 g: X2 }
AC115/60Hz，100% load
1 v/ c# z. a6 q
AC230/50Hz，100% Load
2 s) B, r- v0 Y* S6 ~3 \
AC264/50Hz，100% load : A( g% Q( d2 x4 ?" Y' d3 w
AC264/50Hz，Output Short : K. M8 g0 j j2 B! E0 q
05、EMI 评估测试* q1 Z% h. K7 Z, d5 O7 f3 x: p
. f9 f& ^$ |4 d2 a3 { V* U3 T
测试条件：
$ y9 J! p I# O) D0 d4 O0 B* J输入：AC230V/50Hz；+ A; L# R7 [7 ?4 i* g
输出负载：5.0Ω/50W；
Y; K- Q0 @% ^2 P5 B1 F3 M限值标准参考：EN55013、 EN55022B。5 ^' t; j1 }- T. V6 {9 z S
AC230V/50Hz 传导 L 相 & s! q C9 r& ]2 S; p
AC230V/50Hz 传导 N 相
: c1 l8 Z a; z( V5 ], E, H
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
提升卡
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沉默卡
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变色卡
显身卡