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！. v6 y1 Q9 d3 e0 H5 J1 w/ D
. p. s' b7 ~1 A' \
01、样机介绍
. O" _1 s: B c" f5 `4 _0 S
8 f3 h0 G8 S8 Y+ o! x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。 ) M$ E3 C B9 Q E( Z/ w
0 x( m/ r, S2 T
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 5 A0 J4 _& g% N( w8 I7 m+ ?
CR6245
% D, Q* G, u( v6 ^( {* U, T+ d
. m, o' ~4 Y7 w$ p0 t0 p3 LCR6245 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。
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( ~' W9 o8 ]' a# Z& KCR6245 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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" e3 A D( W& T7 z3 X- C主要特点
" @6 |5 C3 [5 r5 [! T, z& J' u5 `$ r7 f0 S4 h2 Z' V
● 待机功耗低于75mW 8 p2 _" ]. O" Y6 i1 C9 ]
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4315 T# W4 _7 ^2 L" \' j; u7 ~) I8 @
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出' q2 a' g, @" w& b1 X
● 可编程CC/CV模式控制
# a& F- E+ J6 C1 f$ H2 Y$ @% s1 `" Y& n● 采用多模式控制的效率均衡技术
* p$ l* n4 p3 ?' U4 j/ A● 高能效QR控制模式8 o. ]7 y2 r6 |- D3 a+ o% Y5 @: K
● 内置输出线电压补偿功能! L, R v' [: K4 L. m
● 内置初级电感量偏差补偿功能
" d, ~+ X* V/ W/ ]● 内置全电压功率自适应补偿功能1 O1 u* g5 }9 X. U) E
● 动态负载响应功能, G# G* S9 _; w' p
● 内置过温度保护功能 f# T" C6 Q4 Q: O5 f- F
● 内置输出短路保护功能+ P- a4 r3 W W2 b, u7 v$ E
● 内置前沿消隐
6 S5 ?4 h/ p2 ~. Y/ ^( n) _) z% j0 x● 启动电流和工作电流低# V2 I3 I. z* E# W$ \2 \
● VDD端过压保护和钳位保护 * L; S# G: F5 m% K7 R
● 逐周期过流保护
5 e8 B' n# j: ~) `● 内置输出整流二极管短路保护
3 x o1 i: @1 O3 P$ H● 内置输出过压保护功能
! p$ p2 x. l+ S9 I● 内置所有PIN脚悬空保护功能% e0 f. W& {5 i0 }8 ~- F
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装- _( l7 i" @9 R# t
; ~1 x# c; V% f. b* I' g) X
基本应用
; F: B5 T4 K4 i# r( b! h/ s
, u0 q" ?: t- T/ q! e. \● 小功率电源适配器% g' t$ D* D& D; e
● 蜂窝电话充电器0 Y" P# g' @& h& |
● 数码电源充电器6 T) L- c: m0 A8 K* S& Y
● 电脑和服务器辅助电源
- \3 M# Z& N$ O+ |. ]! a% \& z● 替代线性调整器和RCC9 n3 ]( [$ {( G+ p% k1 O& h% g
# v. x0 E5 S+ d r/ T) w
引脚分布
4 y9 r, Y7 j! O! g- f6 x* ]$ _) _, P, _- a) a7 I
, M' r# w( _; h& T( n引脚描述
, X$ ?' {9 R3 K1 S/ J1 W
# l. F; d+ } ?6 O/ \
, w7 e8 C( t4 \0 l! x% [4 w典型应用
* w; a; l7 O) A/ g5 @7 C7 I( F/ `3 W. X5 \
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。
" R* L9 M( q# v+ s+ c( d0 k9 V% m3 W# B% ]5 b4 S! @3 |
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。* D2 u7 u5 }+ c. Z1 E9 k3 d( D
9 g' C: ^' \" H+ l5 m) E$ {1 o/ 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。
2 U! k; l3 Q/ j7 P( P. E, m3 Q. u1 D1 `7 ^' t
02、样机特性, D5 U7 z: b$ I3 ^. M! ^
6 [. |5 G' t& g7 K8 w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。 & ^ K+ k7 P+ I5 p! b
: p ]' m7 |$ Q! x c# c8 c2.1、输入特性：
' `, M( y$ ^0 F. V& d! ?- n4 O1 P: |2 h. W
; Z4 X( F8 e" a# l% Z2.2、输出特性(PCB END)：# D4 j" m5 ~$ y3 S# J, o
; h/ [$ Y5 D* x$ b# |2.3、整机参数：
Z C% ~6 O* X: c( B" M% n: z- a
5 O3 P) z, d, Y5 T; ~0 i2.4、保护功能测试：
3 j9 u4 {) }( I6 g2 W; \" T' C7 _7 I; v
2.5、工作环境：
8 t' J; ^ {% ], O+ c& F& g
$ X: ?! J/ {/ ~2 \* ^: X2.6、测试仪器：- q6 F( [' T: b* u' O. [
( a" ]. T) L4 e, A* J
03、样机结构信息/ F# P- H" ~5 `; b+ W' v0 ~) [4 W
9 k) j6 r5 B8 Q
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。
3 m) k8 `+ _# ]4 N0 N7 y, l' b
2 H% [7 D) v1 U$ T, V3 t3.1、电路原理图及 BOM： / w, v T8 k+ W( U# N- A
" \8 ]$ N- R2 g$ _. V8 I
3.1.1、原理图：
1 Z/ e2 f% D0 p- c5 y' W
& r8 n2 |. Q! R3.1.2、元器件清单：; C2 j4 k% y7 w" G4 T+ b
2 U" t b+ Q* I( B; Q7 d Q
& F0 |4 U3 ]; r- G! q/ n& g- O" S5 V3.1.3、PCB 布线：% k/ L+ h) k* `7 d4 A9 p; H8 J3 a( K
0 |% m! T6 e. ^. t- t. R; u$ t
1 R& G2 a4 a- v: K9 ^
) i1 Z0 D0 A3 q. g. a6 x4 R1 s; z- m3 u' d" j. V
3.2、变压器绕制工艺：
- Z7 i, R2 m# a5 G9 _+ t, p4 o6 t
# w# ~% }9 f# b4 d, r! ?3.2.1、电路示意图：
' F$ o' i$ v% B% G! d+ g9 ^! g1 r3 K2 i6 x
3.2.2 规格参数：
+ N9 C3 d; U, @) N- C
4 Q8 L' J. W" g# [& j+ a1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
: `3 z, M; G4 ?% |2）材质：TDK PC40 或同等材质；+ w: o( f+ }& b
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；: b2 n* [1 S* e. k- G8 l
4）N4：三层绝缘线；0 _) w$ A1 ]; o8 Q, H" P
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
+ |* Y1 G; i$ q9 U- C6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
+ k; D' @0 J4 _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）)$ ` B) m- u* ^* f9 ~$ s! n
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min1 O6 r0 n+ a( j- V, k9 N% S
9）成品要求:浸凡立水+ Q4 _/ C7 E! A7 X3 @0 S: N5 U
8 c P/ w! p T% U8 [5 z4 ?1 D3.2.3、变压器参数:( w/ b) v0 J! E/ ?, [' w
5 D$ q9 R* w2 ?5 ]9 X3.2.4、变压器结构图：3 e! i. v# F7 R9 F: L/ n) j
/ `, X" G d6 d' _; b( b
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04、性能测评
% L2 p" J9 t' T4 q S: {# w8 b+ ^" s, a* s- 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。
7 v! ^+ Y* E2 m5 H8 l
4 ?" B, i* r1 \ L: x+ `! L4.1、输入特性：
l! d& \( y0 F5 o {" ~, c
& p- o R3 _0 M- s) T& ^4 s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。
4 z, c" R8 R7 w1 Y: S: K: m
( t6 i& N2 N5 z8 `( v表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
' G' j, I( f& k1 F% f2 ^* ?7 u3 }4 o) a3 M8 n) U7 J: ?; M
表2 输出100%负载下的输入特性
. } _' R# G3 U9 h: v/ P( _% q1 `4 q4 I+ q, R/ P0 v
U7 r: j' z: C& M9 Z& d, K2 A
表3效率测试（PCB END）1 h4 }* B) ]" o* g1 Q8 o9 H% p ]
6 b$ X+ C1 C, i8 a0 U4.2、输出特性：
) B: @& M2 I1 I; q6 C B; ^' f' F: C* W. g9 _7 D8 A) a
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
; F, F7 g9 I! \3 _* B6 K
3 a% v, @, }. F: T9 O$ @' h4.2.2、输出恒流特性：1 t- o" l$ n5 j5 ]% q7 a( Y: V
$ A( [6 R9 }8 S3 F1 j' S! f1 ?
4.2.3、输出电压纹波：
/ p8 Q2 x1 Y* W& V2 @5 f8 I( ^$ G3 i3 I, [! Y
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。
& c* r8 W8 `4 J, R0 \ Z
" s# j& @' N$ Y6 n O
7 D# y1 K) ]: M- i+ T6 x
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
# x9 Y( {" M1 ^3 K/ l+ X
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD ) a3 U; D; k' H% Z. O0 Z/ h# C( F
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
6 T) K+ m- K/ l+ r) R+ V! x* ?
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD / ] N- I" |: ^6 \( Z
4.3、保护功能：
, e; C8 J! K" |' p3 P+ w% J+ `7 D
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 0 D- V* u; d/ M) `! ~
& ^1 g* a! y+ x1 X$ @/ [5 Q8 E
4.3.1、过流保护：
8 p8 w* b7 a. @' b
) m6 u& }; ]( M5 W4.3.2、短路保护：
T. X( R" n' p- X$ H
5 X6 q& k' D& O1 n4 y0 e/ r8 t) d4.4、系统延时时间测试：* w ]; J2 h3 h/ W' X9 R, C
% c9 W0 k- S" F9 x
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。( f! ^5 q2 K: p( M& e+ C4 o
$ H' \/ H4 \( _" m
c! L$ N9 F! h+ W( r* R. e [! I
TON_DELAY @ AC90V，100% Load & o4 L t2 K) j+ X
TON_DELAY @ AC264V，100% Load 8 [# D+ j' |. \$ y9 n3 C4 l3 B
THOLD_UP @ AC90V，100% Load . x; H2 q2 @0 e7 K* a- v3 E* g
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 7 h |: t, j% o# E4 t U
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load , z+ a* U- P$ u9 h3 S2 G% B4 ^. t
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load ( G2 [3 w& ]+ Q6 J+ R2 o
4.5、其它重要波形测试： % B) d: f. ]) }2 j% K$ V
- u& w& ]& k# D5 o$ b
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：$ q8 s' G8 k$ m3 U5 N
! K' Z( K6 }/ f5 Z" \
AC90/60Hz，100% Load / K1 ^7 k- |. S
AC115/60Hz，100% load
& m: s9 t: e. w$ C
AC230/50Hz，100% Load + ?4 w& W, {$ H6 N9 [! s
AC264/50Hz，100% load
' c/ W6 G* |, t5 ?5 t z# G3 _- }; F
AC264/50Hz，Output Short
/ T$ u2 n* b2 ]: i- e05、EMI 评估测试/ m3 i2 r; l( ~4 O% W' k; K" z# X
0 m8 x0 T) A7 h& o6 S; u! g1 F测试条件：
) f0 a: g1 p) ~% h M% F$ y输入：AC230V/50Hz；
/ ~. ]) |6 l( x" }! R E/ r输出负载：5.0Ω/50W；3 q- I" Y- |3 d! }: i" C- _" ~
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
* [2 z, u) O r1 @5 @. H# G. d) |
AC230V/50Hz 传导 L 相 - Q7 K8 d5 }$ E: R; O8 V
AC230V/50Hz 传导 N 相 ' q+ E$ M4 ]+ D3 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