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 W# {" O4 S% `1 b
& @" y- s. v) W8 C- f$ }01、样机介绍% [: N( q+ [* g4 L
# h1 S/ ~: A: @, ?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。
: U' \& Q* G. S/ H" V+ T) D" h; ~( W
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 ! P4 K$ q0 O! n' v: N
CR6245% j3 k) j$ Z* H
; t; N! ^( V6 M" S- E, QCR6245 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。 . L5 J/ y3 B/ Q/ O
; H4 |; D1 x/ A: [1 wCR6245 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。& }, S" r" f3 j5 F% t, i
+ e3 p9 Q7 _2 [" W' I2 T6 K主要特点 / {$ L5 z a/ a2 Z/ h' [( F
7 A c* o) M! P2 B. F- G
● 待机功耗低于75mW ! h/ N' r4 t/ v, o; a
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
" W8 R$ B$ T0 K& z* O* q$ A● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
# _ x3 i) T% P; m- `# t9 e) p● 可编程CC/CV模式控制
7 c; Q' r( m' C6 u● 采用多模式控制的效率均衡技术
: R# d; v4 Y' `● 高能效QR控制模式
3 N& Z \1 `" e5 \$ u5 f1 B● 内置输出线电压补偿功能0 ~! O! |/ I7 K7 f, W
● 内置初级电感量偏差补偿功能 * ?% p) D( n+ b! U- m$ q
● 内置全电压功率自适应补偿功能9 ]% p% H J9 l, O8 [. Z8 z7 p: W# s
● 动态负载响应功能
' J% e1 A M& L) E- y6 T● 内置过温度保护功能' J. ^2 a! B7 U) q6 f3 V
● 内置输出短路保护功能
* C0 C/ R! |5 R0 p● 内置前沿消隐 , p$ b) o1 u( G" e' J
● 启动电流和工作电流低
% }4 N2 C4 \( t) G! n● VDD端过压保护和钳位保护
$ F6 v8 ]2 ?$ T0 Q2 D) f5 Z● 逐周期过流保护
& u7 l2 C- ?9 K1 C! e" ~; {+ {+ B● 内置输出整流二极管短路保护
7 y; p+ A9 J$ c" `9 V● 内置输出过压保护功能
2 k$ {$ H- O2 D3 ^$ H● 内置所有PIN脚悬空保护功能
$ s5 K8 P# n- b3 q( l" {● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
3 A9 [. U; |" v; K' \! r/ g( s3 C8 i0 \0 R8 f
基本应用
4 J9 }5 [! w( ~% C$ _
; C4 @, |; {$ B● 小功率电源适配器% z) s: |9 v4 j; J. _% E( [
● 蜂窝电话充电器
w. \ T( [# l# I+ M. C● 数码电源充电器! j) {: u5 L4 n4 l9 a( C
● 电脑和服务器辅助电源
' C' I6 G/ g4 }: o● 替代线性调整器和RCC3 T% z" o9 W' o8 g) _" O
5 h8 w+ m8 E5 {, }4 x
引脚分布
$ a/ u: Y1 M' D: g/ \+ W/ X
' \( a0 X$ H' Q* R
* w. E& t$ F+ q4 n引脚描述7 X! g! D1 M7 v
& M# g9 s$ }2 \6 U
4 G; ]/ `7 H$ a8 w. u3 Z典型应用
0 Z& ?( ^* ~/ o8 k" V/ Y4 p9 Z5 P6 ^- S* 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。1 n+ c2 ^6 n- \1 z
) x' b2 @$ h5 R
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。 S; U% m: A7 m6 m m
/ x8 o2 R0 K, i# y$ n) b' b. 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。% o' [& m) v+ J8 X5 |
5 A5 X2 h* Y1 D
02、样机特性* S9 }8 B/ y. e8 j( w$ C5 \
( w% v, h( e1 ]( L
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。
4 F. f( Z0 D4 a* B# K+ w" x
' B! S0 i( W5 e& a7 p2.1、输入特性：2 I6 g2 [ a. V
; k F* y: H4 {0 w& D* E9 ^
8 a- Y7 K( m7 Y7 Q9 v" }" X0 k2.2、输出特性(PCB END)：
$ K: c: B) y* S5 X' K& K' n" F
9 m+ Z. z) K! O2.3、整机参数：
+ ]' g& I }' l% n0 l) _' d0 T G8 |& k8 u* d; _
2.4、保护功能测试：
$ W, M! f9 r, o+ z0 k' m5 T7 L' {/ D- R9 H$ {
2.5、工作环境：( B3 {( e% @# `$ t5 _+ I
8 m. r. ~2 j _" L3 x0 _
2.6、测试仪器：
/ h! a# Z" ]" E$ j* d# d, p D
0 e% g6 m. i( U4 p) q+ X! Z0 P03、样机结构信息" r4 ~3 s Z- m2 ~
5 p6 L, E/ P, D/ D/ 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。
5 O. |- I) Z) J( K7 ^
, S( b9 V* x3 o- I( |8 o3.1、电路原理图及 BOM：
$ r$ d9 T4 g% c: w; j" m
+ X9 M& P; h. S& D3.1.1、原理图：
% U b: w. e3 P* t# {3 G' G- Z3 q) ]7 f9 ]$ a) Y
3.1.2、元器件清单：, b) l5 i2 |; h4 x2 X* ?# u
; I# g2 U- z! K1 } Z
; d m) m S0 ^3.1.3、PCB 布线：
7 q. z( `& L3 H1 E1 g0 T, w6 A( A, D% c, D' e( C- U6 v! s
; N2 ]2 k- H% n
$ c( k& L$ A0 Y& ^4 X6 l/ ^& i. e9 Y
3.2、变压器绕制工艺：9 Z9 E; X" S5 }6 Q
; k1 y9 \5 Q$ @! S: p3.2.1、电路示意图：) f; O* T4 K& h
1 y* p/ J/ g% j# v) N( k
3.2.2 规格参数：2 ?5 Q* t3 d1 h' K1 Z5 o
5 k. z! {% {, O" s0 n# u1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
0 T9 t8 c% X, _2 |3 S6 F2）材质：TDK PC40 或同等材质；: n# J6 [0 f; W+ ?
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
2 P# v; X# n9 d9 t4 Q3 N4）N4：三层绝缘线；
7 ~. C, b2 ]# `) M6 z5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；8 W/ [9 c- _+ K
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；( ?3 q. a) u2 r+ c
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）)
' L: }) W+ ~2 B# k: g) z' U8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
4 V" L" R3 G" ~0 b! a9）成品要求:浸凡立水
# d/ X' {4 {8 O! y$ e
! L' A( ~9 g! q( @( Z4 O3.2.3、变压器参数:$ K0 W2 S! ^( ]# ^; o4 T1 `
1 o3 R4 M7 }! K8 h5 U2 h. B9 d c# v3.2.4、变压器结构图：8 {6 h* D1 b0 u* c" e
8 P5 S6 f! E$ F! G
! b6 N! L( s" `1 u
04、性能测评
! x5 ^% K/ K" c
8 f/ K/ E. a& n9 p/ E# C* L/ S) D7 O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+ R6 D% ]3 W* Q$ S: f7 P$ X8 n0 i) @. u
4.1、输入特性：( g/ F4 r9 v& y* v e5 ?3 j0 C
, b" C$ p# c: a; ~6 z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。
2 I4 c5 \. E) n. e6 A. q7 u- W2 g( V4 Y, U/ a0 n/ H
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
9 Q% F9 T5 {" ]0 n4 A
% ~( i/ {4 M- N, ?( F( O表2 输出100%负载下的输入特性
4 G, b2 q! I7 L2 b6 f: q
! s9 R, m2 [ L7 x5 R! u% W: [. {! q: F8 [2 T
表3效率测试（PCB END）
% m6 q0 u9 `4 y& \! e+ u* [ F/ s% X2 H
4.2、输出特性：
( k0 z$ O& d4 k1 R5 L9 @$ o5 P
7 L" V9 X: A2 i r# L. c4.2.1、线性调整率和负载调整率:
x6 C5 V! t! f0 e4 U+ f8 r+ _
. W& g# l7 G4 Z" b, U4.2.2、输出恒流特性：
- ?. r& r0 F0 g( |' I6 A8 z+ C4 a; J3 n0 _, G
4.2.3、输出电压纹波：
( \) U$ e7 y9 N$ X, C- Y) m/ \" q- P8 y+ O: s; b( i
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。" N' q1 h+ z" W& E. K9 e( J# N
2 C2 v @9 L' X
0 v" L8 b4 _& k% g/ c: {, x
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD c: K) P' j$ A J8 v& n
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD " n/ O" M9 J$ n: f0 r" M% i
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD ! l. `+ @. z a0 [+ ?
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD % j8 I4 x3 ]% I) b M4 D; k
4.3、保护功能：
9 l5 a0 H# \; `6 j+ w; j- P: R8 n/ W$ ^" A+ V
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
& ~- E7 r2 W& z. y. d0 s P
$ F p9 X/ b% C4.3.1、过流保护：
u6 [9 Z+ B' g* |. \; i' g. |1 [2 l! W/ L
4.3.2、短路保护：
1 Y, S' v' U; a; X2 ^' k6 e1 `$ v6 I( T0 p5 E1 b% x
4.4、系统延时时间测试：
& s0 C* \: V3 ]: K- k9 h* F8 I0 N7 ^) Y8 N0 Z
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
- x: o+ x" U- q: h$ l, n2 g9 ?
! O2 E' ~ I$ }+ s. M2 G' f- c, L. ?
7 F4 b# i) O2 W7 x4 X7 Q: X
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
' H/ ~+ T# c4 V
TON_DELAY @ AC264V，100% Load 9 }" X( S$ y; G
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
) o& K" ?: f# u! S- z1 T. e: ?
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
4 `3 H( r4 J& I/ B/ `8 ]
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 7 D/ W$ B& r5 i/ T- Q4 q9 O7 o
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load , f; M# H' B1 r1 O! o, \
4.5、其它重要波形测试： 0 x. u1 D, {' o7 p$ w
6 N9 V+ C6 ^. Q. `, C# {6 T; _
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：6 D. u! p' P8 G1 Q- t+ n
* p* t/ o$ j1 o( I! J; O
AC90/60Hz，100% Load
" `8 A% h7 f9 S$ H7 I5 D
AC115/60Hz，100% load 4 u/ m w% z# \( p# x; |
AC230/50Hz，100% Load " k# t! [: p; t( A4 @- W% g
AC264/50Hz，100% load $ |( c% Q2 O" C' u1 w
AC264/50Hz，Output Short ( {% U' n% X2 V6 Q) \
05、EMI 评估测试$ {2 C6 W9 h* F4 a
) d0 {" ~* X9 b! M7 K
测试条件：
* E* Z" }& L) S1 f7 L1 d输入：AC230V/50Hz；, f: X2 n; g7 Y; G$ H* v0 I2 Y
输出负载：5.0Ω/50W；: U6 A+ _: x& g( C' n
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。 u! C0 G4 Z+ Z4 X% O
AC230V/50Hz 传导 L 相 / }: Y6 P7 V" T% v
AC230V/50Hz 传导 N 相
! A9 ]3 i* a8 [# h' x
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