本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
. ~$ h* D" o5 A
0 I: N, `, l+ k0 g5 U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！
8 F) w2 v% n1 K# |9 p3 n4 ]( ]7 C7 R2 H i, Y$ x' D
01、样机介绍4 ]: K+ B6 v4 S& `6 c
6 @2 l' e* H: T/ B4 o
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。* ^* Y$ v4 B) K
0 m" E1 r+ V/ W z9 K: M4 l' Y$ K
# }4 @3 U% _3 Y& F& e" i4 H
CR6345_5V1.0A工程样机示意图 4 ?! ]. ]( i0 t* C: G% z* Q4 u4 T) C
关于CR6345
. ~+ e+ q+ q5 q- z: E% m6 r
! j* z6 h+ D) `- c N9 C1 g: gCR6345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。9 ~# w! R1 G, p
' e6 T" C/ r- m9 O+ L$ F2 }: W
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。
4 V' Q: ]8 ~& L( W# Z
( P, b; z$ J. K' S2 UCR6345芯片特性：
+ a. \7 J9 W: n5 _9 n r
6 |: o0 k; H ]+ k3 R! ?● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
2 Z+ R" x; ~/ r- m% W$ K' Y2 t# ]" F● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；/ z9 R/ l, c$ j1 S8 p. `) \
● 较低的IC功耗；
/ j8 q' g, T) y/ ]& g& ]2 K8 a0 v( D● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；) i/ f r; M( J7 ?
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；2 p1 q ?5 Z/ J0 \0 Z* Q+ B
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
6 l- e2 `. Q8 k, u% a9 e @$ w● 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。
( F2 v& H4 U) I# G. _( i1 ?
[: m7 o* w& E- z! f: H, ?基本应用/ L9 A3 G* f N& F3 k- O* z
( e% m# \' E1 M+ m/ R● 小功率电源适配器- H+ @2 n. R8 I+ R
● 蜂窝电话充电器
( L& l l# y: t( c# N4 a● 数码相机充电器' }0 h9 v7 w$ u1 k9 q
● 电脑和服务器辅助电源
+ Q7 |- Q/ q8 x( }0 p' w1 |/ ?● 替代线性调整器和RCC7 c$ Y" [& ?6 F0 ~ R, c
% c& \+ r+ G3 A2 z. o' [% q' K4 B引脚分布6 R2 }6 i$ q% a& u1 D
+ E, Q; n. k, C4 l% c4 Z1 z5 j- w
引脚描述
5 l& _5 M) u5 M* |# U1 S/ \$ D* \
7 U; B, o4 f5 |8 _6 S$ F0 f7 m) c* h/ l6 Y
典型应用* Z3 x8 ~; Y/ N' T, f
F- \/ \6 I3 _5 w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。
) N5 l6 ?8 b9 Z) v
+ r$ l$ \" K9 ]1 h9 k4 B4 {& a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。
0 k8 b" V! O+ K; M6 M, I
! w/ ~8 ~7 P& Z9 w/ d6 ~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。/ B0 C1 c/ E- B- u8 i1 N
7 w3 p7 L% c" Z' b1 |' o
02、样机特性
; H) @7 ?6 [/ S& a- n5 F
$ J! m+ {+ Q# z% }" s Q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。
+ n8 t) P$ f/ C
; {- i# e8 O7 Z, A% ?+ C" s2.1、输入特性：
$ u4 z/ g( F: P: p% _: o# g+ k/ @( D* T: q: ^5 [; _ P
+ d7 C0 T- l# O% G, c# F- I9 E
2.2、输出特性(PCB END)：
b) D# s0 S* U$ W+ B j
8 _: F7 ^3 y( L- [; S
+ }" I" V9 T- l! q9 d* |8 e$ V
$ F* u" E' w) w/ W/ j/ q% k4 x2.3、整机参数：" B, J8 z4 g. A
5 ^2 }% o/ G+ ^. v4 X
# g& h" J+ c) Q/ F+ d' V
2.4、保护功能测试：
3 i$ Q M5 f* I: M2 J6 s0 z4 _( m4 a
. ~# x1 u: i" c0 g* G6 } \2.5、工作环境：: H) _ Q; R# O3 z6 E6 V* F. k
6 q, G% Y5 c8 r0 S3 V
( m) R8 m x& B/ q, L1 d2.6、测试仪器：
- o* Z7 j, O1 t8 x$ w& G3 q7 V$ v+ r4 y3 z9 _7 D( A
5 t) P: L& I" z! u: G/ h
03、样机结构信息' M" N% z }2 S$ I
2 X" g8 g6 } _% [: D
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。 * K7 M$ t$ Y3 w
/ ^1 F' M1 G8 x( }% r8 E
3.1、电路原理图及 BOM：6 q0 r. S' w0 o V- o& X/ g9 W* h$ T
9 D+ o" M% o; d' `9 t; }. q3.1.1、原理图：0 [1 d6 [4 l& Q: E- d6 b5 g/ {' B
5 i6 U e3 c- o- K& N' c5 `
3.1.2、元器件清单：2 Q2 D3 M$ i- z3 i# n
* [. z& P% O2 G6 V, {6 a5 a3.1.3、PCB 布线：
! t% A5 N. y8 u& E5 F Q& f: q8 s7 R5 l& [1 O- @2 v# S4 j5 I! ]
6 _; D( f9 E+ X; Z3.2、变压器绕制工艺：
# H, L- c0 d) h* S6 U
. ~+ s$ {* u. F" M: k* d' x1 i: G& Y- `3.2.1、电路示意图：7 \) d, M* X _+ T5 N
' T" C- d" O6 J* U! g: v- P( F& R) w# Q* }5 f6 J0 G& I
3.2.2、规格参数：
. B8 w! x& j- J, @) x
6 s- D) `8 t9 u# b" F1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；2 p+ M5 H1 l& d! p# _: t+ ^& j
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
6 u/ ^( C8 l' z. {8 W Q) }5 y3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；6 q5 c6 v- Y% H4 x
4）N4：三层绝缘线；" u6 m N7 p* q& {
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；, S! `4 y9 e4 G! S# V
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；/ m2 K: k4 d; h1 Q5 J
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; \% @) t/ Q, l3 t$ y$ }
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
/ L" k4 C) }. x9）成品要求:浸凡立水
( \& f4 g4 a5 |' _3 H' h; L
7 ~4 n/ N7 e" m- n' C0 v6 v( a4 y3.2.3、变压器参数:2 e0 u5 C' V% g/ T4 N
( q+ t6 |' B# X7 ?7 U
. [8 |: f- g' l0 k" k
3.2.4、变压器结构图3 G7 E/ ~8 `5 ^$ f' x
* q# r5 v5 I& z0 k' e; I3 L$ u6 O5 B4 g
04、性能测评( B- t4 {1 v' d$ u* z
2 o5 W0 |6 Y7 ~, Y9 k1 \5 L7 J/ {
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。 ) k5 `, H' A4 j, f" ~
8 P2 t, c9 Z' F: P! l" \8 ], k U4.1、输入特性：" y7 A6 \! F- m) J1 q
' [0 W1 T! d1 z; V- ]
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。
8 z; Z$ C1 j: x( \! y ?9 C( h, ^7 P: R! m. U+ q. Q
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
9 R* t# n! l( w% c% Q, W; `& Z+ K4 Y. i: t
9 N; y/ {1 v3 S" |0 N
表 2 输出 100%负载下的输入特性' V w- N& m. G- D; K D! ^3 \9 h
3 g2 x+ R& M- e: |5 q) a0 W
表 3 效率测试（PCB END）2 k7 x2 M! @6 t2 T% {. \ q3 A, [
_: N! d# X8 r" ~
3 Z' M- q; ^( L4 A3 A" B3 _4.2、输出特性：
3 ?2 g9 S ~9 e7 V' K5 T1 F6 ^ R- _, Q: u
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
- ^# _# F) @9 a8 I7 I! I8 T; d( z: Q5 d, H# q, Q) b- ^! k1 b
4.2.2、输出恒流特性：
( i/ s; w. |9 T; {; H: t1 e
5 U% Z3 b5 f7 F* W' b4.2.3、输出电压纹波：
, b" q% F% x, u; Q/ E. [5 [$ d+ q* f0 M% |
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。. z2 L3 ?# I* x) |+ Q
8 S, g0 Z) }( g. A
0 U& H; G5 J) Y. Q3 g. q
5 C, u6 k. _# ]) n
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
/ R* z* m( v' a
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD ( \4 o. e& {7 P/ u- D) @6 P
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
5 W# s" H! D0 X( E- X6 T' J
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
) x1 e) C, D; Z4.3、保护功能：
% ^/ K; ?7 C; y- R8 Q+ }: z. }6 A; b: d5 X9 n
8 K# D' Z$ |$ q注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。7 W' B m3 G* a* m# E' \
/ N7 Q% P# y0 f: m/ n# ?& L3 `
4.3.1、过流保护：
# H, l0 j& v' z" B, |
8 J+ z" S& s! ?: X2 `4.3.2、短路保护：" K0 q- g4 f1 Y: W2 b. s
* t {1 n+ \9 {/ ]( ?
4.4、动态测试：; z: R2 }. `8 E6 T6 `
9 A9 a# t0 p' Q1 |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。2 D0 b! i# k7 ^! `' B/ |
- j) x* ~. g- w1 x+ a5 [
- f: f% t- A, m- u3 \( }3 o) d
AC90V @ 5ms
- S) x2 r& i7 ^0 k9 C4 b
AC264V @ 5ms
! Z& Y q7 {6 L- g' U
AC90V @ 10ms
& L" k0 p. u* c8 {
AC264V @ 10ms 4 z# I! X: n8 m( v/ p
4.5、系统延时时间测试：# e! S; e! A9 D0 L/ a
* ?9 j. ?1 d6 V1 H7 Z注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
- P% c% C7 y: V
+ D) Y# T/ W. J) p+ ^4 `
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
; ^0 v7 G: K. t, r( ?. U, T* t4 R
TON_DELAY @ AC264V，100% Load ( `3 P4 y; }/ L
THOLD_UP @ AC90V，100% Load $ t8 G2 R }" A4 j( S
THOLD_UP @ AC264V，100% Load : x3 U( ?5 e; a5 O S
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
1 g1 `. W/ H* Q( K0 C" F% y. O
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
) g+ y9 @! h; J/ g3 d4.6、其它重要波形测试：$ J/ W3 t `$ t
" H5 ^& E, R: `% k
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：' p6 N& H% V0 ~4 D9 {
% K- C9 I9 E+ Z( N+ D
AC90/60Hz，100% Load ' I) b6 F# [6 z% n4 p7 K7 y
AC115/60Hz，100% load
5 o! {( O1 U' N9 ? [/ |4 l# u
AC230/50Hz，100% Load
. R7 g" I" f! i8 [1 f) `8 Y
AC264/50Hz，100% load
0 @8 ^* T7 q) j l
AC264/50Hz，Output Short
7 f# T( @- @* T! P05、EMI 评估测试3 O, ]8 m- t) T# j2 t( Y, U7 f
9 j9 E4 u- } m. [- \- H测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。2 O. C; ?- W1 C. P; |6 h
( s3 p; u% \* |$ B) q
AC230V/50Hz 传导 L 相
1 {$ y1 m. @: ~ y3 I% @5 G
AC230V/50Hz 传导 N 相 5 W* g7 y3 L$ F( ?
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 09:22:13
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡