本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
5 g: g* z7 i$ q9 [, Y# d: |* t# [6 q6 V' H% p
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 s$ Y/ N: R& z: B& j' s6 l
* J2 C7 ]5 V1 ~1 `! _. R$ h& h01、样机介绍
' U5 k* C9 R; @1 I) T Y
1 L) U. o( d) l& Q8 Y2 o, O( `8 t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。
: Y F6 G& |! x/ H0 w* u5 t/ V% A! e$ D. o* g% @; Q$ @$ p
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
% T' N; N8 }3 L& A7 [CR6245
6 A; K; t2 m9 {; c ~5 [0 c4 A: F) R0 a- S9 I" \- e: o
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。
9 v6 k3 R4 d. r X7 r# x$ J% d9 C2 V; ?6 u1 N1 r6 ]
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。
2 s* V6 h; Y% q) _+ ]% W4 K/ a$ _8 P5 q% U" T! s0 I! r
主要特点
3 X) e1 f+ m6 a% K
0 Z: O$ `' t; Q6 E3 y0 D+ W# s● 待机功耗低于75mW
: v" s. i/ Z* L● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
$ }% \% B6 u6 w# h; B& s● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出+ m/ Y! G* O7 c# i# e$ l) `
● 可编程CC/CV模式控制
9 d8 x" \7 d2 o( X) A. E) W● 采用多模式控制的效率均衡技术
& n( d2 k/ @* ?● 高能效QR控制模式& V" z4 b( D% R" u
● 内置输出线电压补偿功能
- z0 G5 o" `% K( g/ }● 内置初级电感量偏差补偿功能 % r+ }9 O$ Z: B- e( L4 b/ H# B
● 内置全电压功率自适应补偿功能
$ z! p, s- M) f& y, S! f● 动态负载响应功能1 B( a3 a5 h% X" E. g& h" F" W
● 内置过温度保护功能
5 s$ K- r4 D9 Z' {. J; i● 内置输出短路保护功能
; B( E6 p" D& P8 z/ U● 内置前沿消隐
6 U) u4 C [, T* S7 k; T● 启动电流和工作电流低2 `% S# }0 Y4 ^( y
● VDD端过压保护和钳位保护 7 L9 e9 S4 N" L# S& P7 E
● 逐周期过流保护* M, p# i5 b9 [
● 内置输出整流二极管短路保护
' z+ U& E: {% i" S6 I6 R: K● 内置输出过压保护功能' f# J9 a( l5 K% U5 p8 x
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
) i+ {( I1 x0 q6 X6 K% Z& D3 r" a+ P) u● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
% A8 h C/ e L2 N, j; {
: e" `9 U4 b2 W ^基本应用
1 S" i% J1 j# d5 C4 \
# p3 D7 K0 [. e, o, E● 小功率电源适配器
. ]% b! M8 {* r$ M● 蜂窝电话充电器
+ Q- d @$ ~. r: r3 s" d● 数码电源充电器
& E X7 |7 k7 w2 X; b- J● 电脑和服务器辅助电源6 F- q O4 P U! A. j. {6 ]
● 替代线性调整器和RCC
e: k }* T: m5 ~, M8 T3 L
. K: n. o5 X- f& o" z% m引脚分布6 s0 }. K" k$ z" B+ M h
' a% C/ \3 b+ X% H
" Y! B% o) p# X! @" C引脚描述% Z- w. v3 ^; d
- s. {0 m# T) p' ^; \. D0 `8 Y
5 |- f/ T7 F2 r* \" U/ f0 J
典型应用, s# j% h8 n: f0 V$ j! B4 Y
( k. I6 @; |$ x! c1 r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。
; _0 t! l& J7 b; A9 V% _* H# d* w; O! ]# Y; e9 ~$ p
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。
5 I: O8 R9 n' ^ Y! B* {' H6 f! g0 \# c! U( ?% e, M* S8 H
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。$ W1 H* \. ?& X% B/ @
0 l: e) ]$ d) R1 F& s' X' F
02、样机特性
! u7 r8 T1 E0 C2 [. p4 `
t ~/ s. A; _+ P; @" C9 T H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。
6 v# x& o$ _& I; l) \
/ l; V9 n1 m' P7 d, m2.1、输入特性：
1 |5 J1 y1 i3 V& j+ @9 c7 K% R- h+ A8 y! B/ m4 `) E3 R
5 f3 g7 H8 C. {/ J2.2、输出特性(PCB END)：: Q/ c( T- o5 G. J
: v7 L0 q$ F! f `8 G2.3、整机参数：3 ?9 B% c2 P7 _5 k. u3 Y9 Q
h+ _, I- |0 W$ e/ L- u9 l" H! K0 X" H) n0 o
2.4、保护功能测试：
( Z7 L# b) [: M6 l' u! A$ s F4 A5 T. I
2.5、工作环境：( m, _; O# r' m# f7 o
0 _2 o {1 ]) T6 l0 M& |, r
2.6、测试仪器：
! X' ?/ i. u6 u+ F1 p
1 G- w$ v# X p" v6 P* Q* M, }03、样机结构信息
, e+ v# _' H- g1 y
. \0 Q7 N6 U+ R. |" k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。& {' F/ W( _; z! j
% i# `. |) I8 G0 Z: Q) q9 X. Z* q
3.1、电路原理图及 BOM： * {# Z8 K6 ^1 \% f" L: C' ?
6 e( ?: \, K) U, x3.1.1、原理图：! f# t8 O* C7 d/ g0 W5 A
( j6 u7 c0 p8 A. _$ s3 b- R Z- K
3.1.2、元器件清单：9 C8 a2 u7 p+ u' K p8 J8 D8 q* G/ h, S. j
- y% F$ H, B( T9 S
$ U7 ?& E4 f% T2 D) Z: y5 C/ h3.1.3、PCB 布线：
% m3 L% x/ |3 s
& ]- V. |, c L# _# ]' y1 j9 w1 m3 E) j& K2 a; {% c6 j
, O+ H- b5 o% L! C
. h( Q/ ^* t. j$ e
3.2、变压器绕制工艺：
9 r; p9 S% P1 D6 Y7 _% U6 s% C7 ^
3.2.1、电路示意图：( d* T; P# k$ I: W% l4 M
0 E! e0 f, w2 h7 ?( O! B
3.2.2 规格参数：4 _9 g+ k2 B. D" A; e5 C2 Y
1 i# u1 F. P/ k% {9 Q1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
1 L) x$ Z0 [$ @2 M7 B2）材质：TDK PC40 或同等材质；
u& s j/ V! W) b3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；6 g! Y, m0 z4 O/ M2 g+ Q, J1 B8 {
4）N4：三层绝缘线；
: ? l" ]. r' ^5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
+ `- i9 B8 }+ `1 \$ j- S, A6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
2 O, Y" x# J O" Y7）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）)% h9 L2 u% V$ d2 V- w7 l
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min+ x: e7 _1 i% j# d. i
9）成品要求:浸凡立水- R {) V8 b6 J3 J' R" e
# ?9 k6 I) ^. ]- a$ X' ]3.2.3、变压器参数:( @% q- v6 v0 ^0 n& Q, Z
7 C' {+ u+ i6 v* `) ?* W# \% o2 f3.2.4、变压器结构图：# Q- C0 Q! o% q; k8 t1 I
( u m. S& X5 E) m- ?- n* _3 C# Y% a+ d& b, i% l
04、性能测评& Y5 H) e' @$ l
6 F6 x4 |: c) Q# }7 g. G+ U% x5 y# _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。
$ f; b& B$ ^8 g2 m' A
: E. w; {/ K' o- u7 ?4.1、输入特性：6 B/ d4 L9 I& }# r* j; Q2 |4 W' V
6 l4 K2 Q0 P; [* O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。6 m# y" Z( d' e5 u
$ X/ E; i N0 Q& U% w5 i! N表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
8 R; h& \- j. E$ I3 K
5 \# Q5 N( X3 |- a表2 输出100%负载下的输入特性2 d: D; t. L. S
/ ?! M- q5 H8 E) s. i' T$ K
) p+ @- x" ?$ m表3效率测试（PCB END）
; k( f) `$ u" l1 M% x# u
! z% o3 ^. }1 t! \) S+ n4.2、输出特性：
) K# h9 R$ M4 I x- v: Y) l& R4 C4 M' h& Y3 @
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
7 F1 S: E' J# b- L( }9 y2 B6 e% `( N
+ j; s% r2 q/ P4.2.2、输出恒流特性：
0 } y. z% h" [8 g$ ^
: n% Y5 _ M4 k/ Q% W4.2.3、输出电压纹波：
* \; l: W1 W) P/ U5 _
% t8 |4 J5 }0 D2 E7 d& n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。
7 x# \# A7 V7 a
9 E& W& y% e n! X1 K9 ~
( n3 X7 `( X3 u* ?
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
! x" Y7 ]9 E' d" q( @$ q7 G3 f; V
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
& o$ m, p9 h! G+ t+ a3 D; o: e
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD - }) f0 H: O5 P# c
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 4 ]5 e! A2 `1 \; {
4.3、保护功能：
1 T! }# O) {1 d6 P0 c# ~
3 j2 P' n5 T% \注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ a+ J! L* K# j/ a8 X; N2 J: H$ _, y' Z( E* p
4.3.1、过流保护：
& y2 @% j7 C6 Y9 ]+ K* S1 z# p* I1 |5 M: g3 ]
4.3.2、短路保护：4 `; H' j8 k" g) K
& ^( M9 }! {# n% R4.4、系统延时时间测试：8 p" Z+ _# \- [! p% g
7 o7 y- ~8 q9 p8 S* K6 o' v8 `
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。. t; f7 o. k, H5 l$ O
4 ]% Q! }+ a( W/ M5 `
7 ^# ]/ r3 O) c( D& z: `
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 3 I# b9 s C @! r1 ?
TON_DELAY @ AC264V，100% Load $ O: @0 I! Z$ J2 ~
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
+ ~: D2 Q6 m* {9 ^
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
8 k% s0 Q" u+ g8 W
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
9 |! _ P* V, n( J/ O3 [
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
1 y: ]6 v6 ~7 I4.5、其它重要波形测试：
@1 t* R. ?9 v& d+ T5 a3 a6 }& D7 |! L7 p: Z
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：0 S, v; w4 f P4 r9 `
& a# }4 w& S# h& `; F d
AC90/60Hz，100% Load
& p. Q# W3 q' R
AC115/60Hz，100% load ( b6 t6 f# ]: @. `- c% W% @
AC230/50Hz，100% Load 1 h" T6 F+ l5 j4 T& t
AC264/50Hz，100% load
, Q# m4 w6 e4 j# w# J
AC264/50Hz，Output Short
4 r1 r2 h7 t' j& E05、EMI 评估测试& V& V3 t B; T) i* D+ I
& W( Y/ a& U+ ^" \/ J' X# A测试条件：
# U9 @* G+ G; s3 |9 L9 |# I! k输入：AC230V/50Hz；
% |; l8 N" R# K1 [% S8 m4 m5 D输出负载：5.0Ω/50W；+ u# W5 I( b k a/ D. c8 X
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
) W# x8 o+ q0 H4 u
AC230V/50Hz 传导 L 相
% J9 ]5 I5 q; f' ?0 V5 q
AC230V/50Hz 传导 N 相 8 m7 J3 W7 ^1 K. B- Y% F, i
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