本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 & R# v4 x* j A$ z
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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！
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01、样机介绍
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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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CR6245_5V1.0A工程样机示意图
- _* I4 c9 s& h! tCR62453 [5 M0 X0 B5 J! w0 I
7 D. N( t4 F3 j* H" S8 FCR6245 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。 ) Z9 k' Y. x4 p7 F+ s' g/ {1 ^
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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 z% p8 J( M% d/ G" z, n
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主要特点 4 N8 f1 b8 k7 V; G
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● 待机功耗低于75mW ( q- R3 o0 ]3 _. N/ @
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
" ]1 Q8 f! r) S● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
0 \' j. V1 m- i) v● 可编程CC/CV模式控制
# e' F, C {+ N● 采用多模式控制的效率均衡技术
1 P/ y# m+ G; ?& d● 高能效QR控制模式
. B1 m! p- a; Q/ W● 内置输出线电压补偿功能
4 q0 l4 M- m; J( x- y● 内置初级电感量偏差补偿功能
; H# }) J9 ^4 s6 ]5 `● 内置全电压功率自适应补偿功能
' o. t s( [8 q' ~5 ^ M9 d! T3 S● 动态负载响应功能6 R# w- d& G# J
● 内置过温度保护功能
3 Q- X$ T6 m9 m) ]4 t● 内置输出短路保护功能3 X/ |8 h! ^" c `& D* l+ ?+ \
● 内置前沿消隐 p1 y( O, [9 P: N' B
● 启动电流和工作电流低
5 S1 O, a( s$ i. R& d- B6 {, O9 R● VDD端过压保护和钳位保护
7 g2 V9 Y5 n: R/ e1 a7 I' m● 逐周期过流保护$ h) w, c8 u8 S( ^. m% `& }& m( ]
● 内置输出整流二极管短路保护
- d0 f+ P! @$ u1 Q3 M- N& v● 内置输出过压保护功能" m' X; e- |/ U9 X* B8 H
● 内置所有PIN脚悬空保护功能8 d; X" x1 n( |
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装( X5 Y/ V$ Z% x/ Q X
$ n- d* }% B2 p p" C基本应用
1 W2 n; X: H. a9 v9 B% U9 F' W6 O7 p% M3 I/ i, `
● 小功率电源适配器
$ x9 h5 R$ I& W, R. H& K● 蜂窝电话充电器9 I& k; N0 D3 ?8 h2 }# T7 `
● 数码电源充电器8 R n6 z+ ^$ y9 O& n! D/ X. k
● 电脑和服务器辅助电源
& }: o( h0 V% Q. @ h' t● 替代线性调整器和RCC
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) I! K; I' Y, s$ W引脚分布
j7 l7 s- w7 w* b! d- M' I8 E) V* A; a" X( d
/ x) ?8 P1 T* I: }* ~
引脚描述$ v. _; f4 f, w, J3 n" [
: R( `/ w0 T* p# M1 N& ]0 C/ P
D, |% Y$ A3 ~! M9 T8 Z9 P典型应用
. @4 P4 c1 L, F/ }- x8 i
/ w, {0 S* x8 q; U1 l" Z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。5 f4 x) L x. u' ^6 [
% r& W% a( N: l9 w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。
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4 |% d! T5 n+ j0 m! Q; \1 p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。3 D9 C& t/ Y3 p; O
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02、样机特性! {1 W- h/ ?- @9 d u* p- `0 i
' Y# n( M8 v% G9 o- B) I: Q c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。
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2.1、输入特性：
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2 ?& Y4 v' h" A
5 S$ k; ~+ r* @8 F# o5 S2.2、输出特性(PCB END)：
9 w$ K8 a" G% U/ J0 T
& B9 u+ `% g8 D2.3、整机参数：7 C+ ]& j7 N. C* W4 [$ a8 C
8 ^1 e5 ^# O% f. J# u
2.4、保护功能测试：! P5 Y0 d- q1 k# d
' c# R# @: d# H% G7 O% c; R2.5、工作环境：
1 `7 R0 R; V6 a0 E8 Y6 S, K! j5 o9 j5 p
2.6、测试仪器：" h% q$ P' |, g+ O
. T3 C- N8 [7 h' L* W
03、样机结构信息
5 y2 T9 D/ B! o/ V2 O" ]4 F
% m1 U& a1 h8 _9 z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。
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8 p7 `$ v y, s C% q* J- ]3.1、电路原理图及 BOM：
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3.1.1、原理图：- h) @+ y: d: h4 H6 U
6 M+ ^* f2 Q$ ~) s( G n
3.1.2、元器件清单：' m6 i3 b( H/ t* l
" h+ E/ V6 u2 p2 }- G
4 S& H Z/ l; y- A O3.1.3、PCB 布线：
% n" L8 y% M! a; i
% ^; h7 U( v, J+ b5 p, \3 F0 r( i) g* s I0 X
9 }9 e ]* u4 o& G, l" X) X
, P; s' Z) i: { A& t
3.2、变压器绕制工艺：
7 ^: k3 T9 `6 N, C
( `5 u2 U7 u0 \ @1 [3.2.1、电路示意图：
+ l2 F% E* o; z, G) _% ^# D& Y; y( p7 {% q% p, w$ y
3.2.2 规格参数：
+ C! O4 _! e I, h
; s5 k4 S; W) w6 O& L1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
! Z+ I' i7 ?0 d. c! e; f& h* v+ I2）材质：TDK PC40 或同等材质；
/ V" m" i4 O8 \% p' d3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；+ \" Q( ^% m3 t6 F
4）N4：三层绝缘线；$ w, t" u; G. W6 H" [, c9 c- n t/ H
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；. J! q! i# p4 l
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
. O) q2 M0 ~8 U( p$ J8 u9 G7 ~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）)& J$ R5 Y$ b1 M! U/ ]
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min( Z6 t& K1 d6 y9 ~ P) s0 w- Q
9）成品要求:浸凡立水
, y2 T- [ v$ W# j; g
2 u% r) A7 K( h7 C( t& i4 A* Y3.2.3、变压器参数:/ {# e6 m- A- c h
! q8 ?' {5 y9 o$ C% p0 i6 R" V
3.2.4、变压器结构图：
+ [1 g: ]6 f/ ]; W! I- }' P5 D- E5 r- S2 K7 Y
$ o, M& ]' C, f" q1 q) v* t
04、性能测评: h% c& s. A9 o* k' C2 c a
# a2 s$ q& T8 ?7 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。! f r; d. B* H/ V
5 o5 G" z, }" N: o/ B. G4.1、输入特性：' w) J b, S" j( H" ~+ B0 {3 o$ Y
% S$ B6 J% Z8 f) ? H+ s4 D4 G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。
/ ]: B0 M5 o/ L$ \! c/ S$ J' C6 v% z- @1 g7 N0 V$ I
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)) M' h/ D2 O1 U! T+ ^9 `8 h5 X
+ y4 z2 m- R( T' E表2 输出100%负载下的输入特性
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表3效率测试（PCB END）2 n. ~' \1 J" }! w5 W% \
5 t* U# _/ Y" c2 ~6 }8 d) t1 ~" R4.2、输出特性：
% R0 ]' B M9 P6 @
" @- s, v4 r: @4 q* D1 L, u4.2.1、线性调整率和负载调整率:. Y. W: r$ ]4 X" E2 Z/ D
4 w' k" @& k+ A6 g4.2.2、输出恒流特性：
; k8 H, X( v4 n5 b) y& L' ~' A! q! ?+ n' N' a8 c6 l9 q4 G" u
4.2.3、输出电压纹波：+ Q7 _' R. d# b5 u1 w, G' g
& G" F' M0 H6 Z4 |! u8 ?
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。- l0 s" D6 e: S, y' `6 n C# o
' v2 U, Y, J7 a" z
+ _" T/ k& f- D
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
1 X5 e- S1 m- u* }
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD ; S2 y8 u; E8 r- q( D* r; d
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
0 w% |, m0 {9 c7 l- q- A: C
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
2 ~- j( W' c& j) T P4.3、保护功能： ! ]& v) L! a) o& i
7 J* {4 X% E2 w
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 2 _5 c! r( Q( E( F- m Y# I
" v* q" o* J6 T' D5 \* t, k4.3.1、过流保护：5 F4 t+ e+ `: U* M+ b2 `) p
; j" I5 L/ y! E0 D% L, y
4.3.2、短路保护：2 ]( ?* E6 U: F( T' t) W5 o
0 Q# d* s7 @' W/ D
4.4、系统延时时间测试：4 a/ I6 S6 E V$ [7 x4 i5 l
& C, @! g+ Q3 W1 D" i3 D3 H
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
1 _2 ~% S1 I8 i7 f; D; g0 y* I. ^) N7 C) n. _. D8 w9 U
4 s, v! V8 {0 Y% r
TON_DELAY @ AC90V，100% Load $ d+ w- ?: V) ^' ]
TON_DELAY @ AC264V，100% Load , ?' P* [7 _, ~5 V1 r# d9 K
THOLD_UP @ AC90V，100% Load ; b; K7 s+ y8 ^) _3 c, \: H3 Q
THOLD_UP @ AC264V，100% Load # Y: C4 d8 @0 s- M {
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
5 n X$ G: [, y; H
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 3 }$ |# h. Q+ H, P; \+ \2 h
4.5、其它重要波形测试： . A) @* L, Y5 n4 b `
, i1 @" X3 c$ e2 Y/ ^# z+ z" K注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
' e" H: V+ l: \( Z, B; M! ?$ Y- g/ \# b/ F' r: ~! f
AC90/60Hz，100% Load
7 D' H3 h5 M5 [5 \! h
AC115/60Hz，100% load
8 I6 Z: \* N R. X( `
AC230/50Hz，100% Load ; C# G& Z0 ^$ p; w( D5 |
AC264/50Hz，100% load . S" o8 P* C+ o$ U7 G' c
AC264/50Hz，Output Short
' d$ ^ p3 }9 c5 A: |05、EMI 评估测试
1 A. ?! G0 |# O' |
& v9 U D& z) E) e$ |+ c测试条件：
0 o# e* l. A/ V: X" r输入：AC230V/50Hz；
/ |1 b u5 i6 L+ s- u" h7 ^ Y输出负载：5.0Ω/50W；7 S4 I1 Z, B% @9 I% H
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。; z3 Z0 M! S3 c* A
AC230V/50Hz 传导 L 相 ) o }+ E" H0 i2 A. e
AC230V/50Hz 传导 N 相 : S4 H% f( i5 T4 N! m4 N3 k4 U9 _0 V
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