本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
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R8 R7 O! q _: K上一篇文章中，我们向大家介绍了基于本公司主推CR5269SSG_12V1A电源适配器样机方案。本文，我们将给大家带来5V1.0A的充电器样机方案，它的控制IC是采用本公司主推的CR6345，究竟有什么过人之处？一起来看看吧！
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' X) X. n* `! {) Q! j. ~01、样机介绍
6 c! H4 Z4 ` X$ c
% B2 J* U; G, Z* c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CR6345。( C, y9 f& G/ u
( n ~& M. a3 l3 a
4 ^ Q. x" d# Z/ V' B& M# b
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
* I J: D" p: g, Y关于CR6345) J3 r2 n% y; U1 v
. L4 M2 E$ y9 M/ m" D
CR6345是一款高性能原边检测控制的PWM开关，待机功耗小于75mW。CR6345 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和提升效率，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。$ I; e" ?6 u/ A! o
) E3 ^( M+ ]4 d0 s- e' G7 g
CR6345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），输出过压保护，输出短路保护，内置前沿消隐电路，使得芯片具有更高的可靠性。
! N$ T! k5 p5 {8 k* K4 P" i! p2 o2 G3 r- {1 q r( Y3 z
CR6345芯片特性：
. P" }$ e/ `5 S7 z# X
; G. v4 ? G" K) Q0 g2 ?● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
0 i( n% B' E1 D6 ?● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；. s: ~& V$ Y% B6 K6 M: Y
● 较低的IC功耗；7 }; ?7 ~, y0 R/ z7 X5 l, i
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
# S0 K2 R# n9 x: i: b● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；: \/ u7 {' Z# a5 S& j+ q- p7 E
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
R2 q5 D& @" |7 m% n● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于小功率AC/DC电源适配器、充电器。! `1 Z; ~- {2 J2 d* W4 k9 x% e
; k* H; M; B; ?' i" y! g
基本应用# X/ h/ Q/ m& D# k) D
, j; {5 K! A) K" l
● 小功率电源适配器7 a6 L4 X$ Z/ C1 w; A8 _
● 蜂窝电话充电器
- e0 _) y# c+ Q0 _& Y* x● 数码相机充电器4 H% _5 \7 Q) X: u
● 电脑和服务器辅助电源. C4 t7 ?8 N" ^6 s6 T: M$ W
● 替代线性调整器和RCC5 y+ b" l& \1 h: j4 X4 {4 w
; i- O& \8 P" i8 v引脚分布
* {# z5 H4 r. w' j- I' A
- y- T+ f3 L0 N5 q/ r) p
9 _5 m. N _. l& Z H0 a2 p9 M; S引脚描述
/ N+ h( \, Y1 \! S7 ?* b: x4 c1 v7 d! P) p. {& C
: g/ C1 m+ S. I典型应用' G1 j( V l0 m* U, b
2 [$ V- L* _) x+ s" c" ^( x该样机是一款基于CR6345设计的，全电压实现5V1.0A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。# o, D& D. W6 r0 ?8 l* U
! `7 M: Q2 g7 n/ l: F! t$ u" H9 ?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。
9 n! L9 _' i" x0 E; @! H# K) o# ~- A! N% n9 N2 i
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。" J% P9 d+ O- s5 _7 v
9 \& S7 A V9 F* {# c C( z02、样机特性
2 G8 t4 K3 m" Z* ]% w& P
) A. l+ N( [! }2 _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 p& L3 W' {3 N 0 E% @! f9 [& [1 {2 }
2.1、输入特性：
' R, d6 s" i& V- T, L$ g6 V
, |& y) h, a7 d K J$ o1 E
/ {' i1 U j( \( ^
2.2、输出特性(PCB END)：1 Z% J7 Z( p0 I% T
2 ~& J' Q2 g! J. r- A3 [0 j
, _2 \8 z. U9 H2 Y' V2 W0 \7 E' q' h! y# Y2 V% Z/ @9 F3 `; ^% ?7 `
2.3、整机参数：, w1 ~+ J2 t1 D" Z
5 V8 ]2 q1 I _8 |# | z; ~% ]
1 g8 H/ k5 V7 m* Z2.4、保护功能测试：- C* x0 {; M0 m/ g a' W, K# o! D8 I- x
8 y7 L. x' p+ M% T
/ h }4 d& U8 J2.5、工作环境：
: Q3 Y Q" I. c; P A+ Y+ c; {, G' W. I, U
' W7 Y @7 W( z* T8 j$ k+ m
2.6、测试仪器：
( Q5 _% Y: d3 m- n, [4 W
{ J1 q% [/ T) ^/ W, T# W9 t/ E; o; Y1 b x
03、样机结构信息* O& t: D+ @( Z+ f' c; a
4 \5 b Y* l# V* y* v8 O
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。
+ I) d, Y |; a9 p. W- z# ^ f4 ?" I0 ^
3.1、电路原理图及 BOM：
1 |2 ^3 ~5 j1 N' ~1 e b, K. c( `- y8 k: P6 l$ Y! I: b. g
3.1.1、原理图：
) Z+ @+ I' L. W, r1 r( w& q. X3 x8 q. U `6 M# ]* U$ F8 Q
3.1.2、元器件清单：
0 d e: }/ T2 D- Z/ t
9 |! L* W$ b; C6 D% d7 w5 t3.1.3、PCB 布线：
$ d6 n5 a; ]8 k3 c7 C9 e2 f0 T1 N% s2 s7 W! |3 `
$ k8 } Z7 c" `& _/ K- Q# [# Y
3.2、变压器绕制工艺：% F$ u9 f+ {+ {1 S4 e# H
; X0 m* b; @4 T) P3.2.1、电路示意图：
. o* W) e$ ?! I) j2 D' C/ D
) {5 j) c) ~+ [7 V* ^" D, s# ]( ^: f' x8 n x9 y) H) O
3.2.2、规格参数：
* n2 U" g; A! G( c* B
, q/ ]0 }+ o' Z1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；, l R& e9 B, ]& u8 T6 b2 \
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 h- a' |' o/ ^- a1 b( m3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；, ~7 X O+ I9 X- v- i
4）N4：三层绝缘线；
' s: Z$ H! i. U' @7 O5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；- [+ ]* n& p+ `3 ^3 Z5 E. Z+ b0 O
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
; z( n! R' `3 q& o) J7）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）)! R% O5 v; g6 r$ E# w) l
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min2 G+ x: F8 f, s( W# U W4 ^
9）成品要求:浸凡立水
) \. \9 }% x1 [& _8 s7 L
4 O" ?- A, V5 Q1 l/ k# W2 @ E3.2.3、变压器参数:
V. j5 D5 [" Z$ w: }8 r& x
- n9 @) i( ^! x/ W2 |2 ~7 n; F4 P) a
" @6 H% p( r: U& x' R4 ?. b3.2.4、变压器结构图
, M& Z: B; {2 q. F9 s: ]
" H/ s3 w0 j) G' b* I+ z- A8 C9 o) Q5 S: H
04、性能测评
1 B8 w4 F. [5 Y4 E+ g
0 J2 {8 q7 ]# o2 ]: G9 @& E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。 9 Y3 x4 M# B& k
, g, G9 w+ T7 @4.1、输入特性：, V+ f7 o9 S) k
$ ` d7 P9 C9 Z) F2 N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。 : H6 q9 s1 O5 N1 |+ S) ?! O s0 B
& v0 \/ Q- y4 G) R表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
0 R: ~" P' H) D, Z9 p+ [8 x* s! C& N( g: r$ b3 i
: _- a. q' }: q9 O表 2 输出 100%负载下的输入特性5 k9 i b& D# ^
$ \. F0 C$ U( e+ x% _
表 3 效率测试（PCB END）$ p% g% @/ }: _6 d& R* a
3 A1 }% Q2 n, \5 z( E( k
) v+ A& Q" B" _3 o4.2、输出特性：* X9 S4 s5 G. \ s7 w& {: Z+ c
5 y |& W5 Q2 w
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
8 k/ A" U. e Y% F. h3 T2 j7 {/ o6 i2 H9 Z4 K
4.2.2、输出恒流特性：# z" J7 o. B8 Q; V* }! y& ?5 r
6 A* ~' B, f$ p& {% f' T* |0 Z4.2.3、输出电压纹波：
) Y5 R' X, q' L6 {
S0 U9 ^9 Z' N' X6 F) U4 w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。
8 [9 f! a- ~) ?! u- d# ^0 f
5 d' M8 e" A; f9 ]7 `- K) Z- a
) R m: B& O# d* U
4 d' J- S3 ?2 C c$ m1 ]5 i
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
: Y2 b& d2 b3 r2 l! a) \5 h
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
3 z1 O1 Y1 X8 l" y, @% s3 `% Y! T
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD # k( k# o3 K, L: L) k. U, f R
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 2 i- P' d9 B/ N* f5 {
4.3、保护功能：
a1 u# B$ R+ Q1 x0 ?3 ]) a- A, d9 @4 h
6 E2 ]8 |0 ~# J/ w
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
0 T& \; I: P( s* F; {) u
# U: l+ v- t F8 f7 a4.3.1、过流保护：
1 ^4 R$ M% G+ R9 o2 X7 t1 a$ X
/ B1 `4 |5 Z1 [- [: s" e ~4.3.2、短路保护：
7 Q d. z1 F9 m/ X: H: p/ U2 W' H3 Z: E* s, I& N9 D
4.4、动态测试：: }- w5 [- y2 P% j" x& H
) e0 Q! L. S% W5 L8 E注：输出动态负载电流设置为 1.0A 持续 5ms/10ms，然后为 0A 持续 5ms/10ms 并 持续循环，上升/下降设置为 1A/uS。
# m( T+ F- N {$ S0 ?; G7 G; t
3 {2 V& F+ ?$ }' d7 \
: u1 T* ?/ @8 Y
AC90V @ 5ms
! n, r9 N6 I( P
AC264V @ 5ms & k4 @* }/ y0 W, p& h& E4 I
AC90V @ 10ms - N N0 \" h) [; ^9 V
AC264V @ 10ms . Y; h' l: A" I. G' I
4.5、系统延时时间测试：1 V* _7 w# c) f# I2 d2 D" h
1 l7 M! h4 O) ^( }6 ?0 I# d3 }5 c+ Y. R注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
7 q& k, I8 U" J- r, B/ F! e
4 S1 Z& K) g! i; k
TON_DELAY @ AC90V，100% Load " g2 x' r5 o( l
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
& V/ S/ e" b# _& }* i
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
7 H" S/ ]4 C; i1 m! v, e+ g6 ]# S5 r
THOLD_UP @ AC264V，100% Load % Z7 P$ E M% c4 f
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
d2 o, S+ \ _! a' T8 f6 Y
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
$ [% L+ m: q9 g5 X" ]4.6、其它重要波形测试：
, |2 u0 [. t) m
. b+ c8 y0 T0 l8 @# Q注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
" n3 O* r `6 @- J, l
$ M, |4 Z, S+ U6 w( \
AC90/60Hz，100% Load ( ?+ ~; v4 [# S' E
AC115/60Hz，100% load
+ }$ W% F* ?, `
AC230/50Hz，100% Load
& m$ [3 ]3 b* @& H+ h, p
AC264/50Hz，100% load
; }4 [1 \# B/ `
AC264/50Hz，Output Short . Q- c/ a$ [/ T9 N: m ^ d9 O
05、EMI 评估测试
6 f* i. V+ o9 F1 x5 g( q: D
: w0 h4 ^7 @3 }4 J2 e# b8 R测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。, N+ S2 h- Z% @/ m/ z! ]
' {7 u B! }) h4 v; X8 h
AC230V/50Hz 传导 L 相
) r3 O: E3 d: J# N+ a
AC230V/50Hz 传导 N 相
& t" E1 S# o' i2 O6 H
AC230V/50Hz 辐射测试 |
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狗仔卡
发表于 2022-5-13 09:22:13
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沉默卡
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变色卡
显身卡