本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 ( E2 h: G3 }6 `- _
( @& v$ _3 N& ?8 y+ d1 O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！: G3 v" P- v* l0 F
; ^& c% c3 {" T' i6 j O01、样机介绍; v$ q3 |$ F% o3 f
& a. M% R) \' q$ i: w/ z5 o3 v H
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。) B1 l; M( O3 l9 E) p J" i
" L; K1 x: L! V$ ]# |
5 W5 B* E( m4 u! f
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
b9 O0 ^$ I* m- V3 C$ o关于CR6345# x- B0 W8 Y* v' c$ [# r
- A% x# A* u; g# Y- C5 `& 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。$ g! L2 q, l8 {, R
2 m. q; {+ M" [! q% H2 K: _$ y) ZCR6345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。
: D9 I2 E" v, r+ O/ T; B t9 F5 }7 B p0 I
CR6345芯片特性：$ ~& b6 S4 V, x& r" s& T
; d( p) U! Q8 ]4 r3 X2 B+ c
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
6 s) N5 ]) |7 ~! P; N2 \* X2 x8 f● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
) e! m2 f+ z4 d. R ~% C' V0 e) Y● 较低的IC功耗；8 e3 ]& W- }% M% b
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；5 _6 {4 o( o1 j7 T! g* C
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
# o4 J, G- {+ ~; ~● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；$ o3 Q/ j& _% H1 g3 ^
● 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 B6 {* M$ F( ~# z9 T' L& |
( J/ W/ A0 v' G4 G. W* r
基本应用! S H& X! d5 Q- y0 Z% Z
. P+ Q4 M$ ]) O- y$ F● 小功率电源适配器: v! T) \3 `# A: \4 `. C
● 蜂窝电话充电器
, D5 F; A" Y1 m% L( q; _( H2 L! f3 v● 数码相机充电器3 _3 G1 o" y3 i7 }& g/ n4 y0 |( i
● 电脑和服务器辅助电源
5 @3 Y) |8 a) s6 Z0 T% g● 替代线性调整器和RCC
; P& q8 T0 T* x; r! F# W+ m. K8 T6 _: O$ G, e* Q5 t6 L3 r0 |( k
引脚分布5 c. h6 X/ \0 Q: o7 X. d l! j8 r. x
+ P: t7 _1 ~; {! W
/ h" J& f4 H, Q+ |引脚描述9 q0 ]0 \9 B1 C2 Z) A
7 }+ P p) a7 l( @5 C; ^2 d# a. r1 A2 Y# O2 b3 n: S1 X
典型应用) s9 E) G5 b. q% K" O4 C
& K% @. K! A5 `+ ]; [
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。
, r X- [& b$ v" p2 b4 f- `
& ~: {: p: b3 _; v5 W! L8 z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。
3 \$ Z7 V4 \! T! K/ c6 L# `
; h H. [: X( q. z6 k" j8 y0 p" 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。
3 B7 g& Y% ^2 b, F( H
$ B% Q S) A5 w2 u7 k! {9 B5 R02、样机特性
$ u7 |" ~% \1 u/ W9 a& X4 Q2 I; O0 N3 B5 K& c6 l% X. X
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。& H' P9 w) @+ v* ~( `, M- c5 @
$ @3 I2 d9 I/ K; M e2.1、输入特性：' A$ z( F) C# f" O" c @& s
; L/ t. Y. j7 c! G
3 @% I4 k/ W! u7 s6 n% ~2.2、输出特性(PCB END)：1 k1 y0 s( B( ?
! W# W; U0 W# W2 [! q/ u$ L+ _
" ~- w! O, _6 H& s1 b
p5 L/ R1 n$ l# J; t& N2.3、整机参数：
3 w: v, I) ]6 J6 i' y/ \3 I8 y% k
3 Y2 {; F( ~% S7 P# H2.4、保护功能测试：7 b/ `" K; I% O( l8 b$ t% v
# a' |9 B4 _, d- \) t, a
& h( r8 G: x. l s
2.5、工作环境：
7 `" K: f& d& l, R
) K( K+ |( ]" p- {2 a! P: q! k
' ?5 e" r$ Q) U% P* G
2.6、测试仪器：& Y7 v4 A) W' \
5 }6 N* a# t) \7 T; Q7 g, X
. D6 f/ _/ Y p8 M03、样机结构信息
7 ^, S* {- b( h' Z9 K
; [# A2 z' H7 f6 v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。
( B' N) y! o, g* E: |8 d5 Q @: H% Q4 h {
3.1、电路原理图及 BOM：
) M7 f# \# ]- N" v, m6 w/ i8 V2 X, [; V- b
3.1.1、原理图：
0 D- X4 T# U9 ~- P1 k
$ d1 {9 Y- a F1 y3.1.2、元器件清单：6 ^+ Y9 s- O, D i3 `
7 G# r# h. v6 Y% k7 E* q
3.1.3、PCB 布线：
. h* g _. S- H8 \# f) W
9 j+ i5 g6 \) N0 h) u
/ ~* Y, M k& z% E4 T. w+ s/ \3.2、变压器绕制工艺：5 l8 o8 p$ N6 o V9 ?
; @. n5 I8 e+ }3.2.1、电路示意图：8 f( ]7 b8 V8 V x* G9 E
1 H5 f1 b- w [9 }
' C4 z' i( w* Y" f. k( k: K3.2.2、规格参数：/ v3 g9 J5 u' q0 E S
5 d! \- W/ h5 x: N+ U" m/ b1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；% {; u4 g1 y! f
2）材质：TDK PC40 或同等材质；# T. B7 W, o7 g& H
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；4 g) \/ u- z/ Z1 M/ D) C- R9 J
4）N4：三层绝缘线；) O' Q( O) `; T3 S; u& q+ C
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；8 V" }) p) W! p
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
, J2 R8 e( {2 S2 O0 v3 Q2 b5 `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）)
& }- B, Q7 w4 N2 X8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min( w5 Z7 v! q8 B* ~& D6 ~. v
9）成品要求:浸凡立水
. z. A* w+ i' M3 c. z1 L$ R5 e l- y; l B" p2 K3 k! P
3.2.3、变压器参数:1 u- ^" \' @& I$ _5 a I
* z- O, Y2 K5 q7 ^6 X
, A6 t2 R# s9 U/ i3.2.4、变压器结构图6 B5 `! u" c+ @, `( A
2 C9 U4 W& a1 o9 k0 q% F2 P# q) _. z) E5 A7 \5 t% G& P( C* A
04、性能测评( W$ Y3 a2 A5 D& F' g& X+ ^9 N
* x3 U2 _2 o* ` 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。 8 |) p2 C' y: W9 v" J7 d
5 B- Y5 |1 Y h7 e8 G, P6 z
4.1、输入特性：6 S- z; ]# _; m- F* V
- W. i3 ~/ ]0 T. j9 [6 i6 s
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。 , m" J) S( o1 S E% S
2 W6 g3 _2 R. D: |! ?$ J" T" z表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
* r( u6 u7 a) @/ }' ~) V6 u2 X$ E+ S# }
- C' l7 v/ p# q. z
表 2 输出 100%负载下的输入特性
/ A3 i5 N! k' ]5 L4 |' ^; S
+ j9 I; f4 ?7 H! J$ N表 3 效率测试（PCB END）
2 Q% A B) h+ ?' n2 {$ u6 O- x3 I+ l c' W6 H. A
. v% t9 `& ]. s K/ V- P4.2、输出特性：
2 j. Y$ a& o7 _1 a" u, [$ K/ C. y0 N: Q! m9 B1 d
4.2.1、线性调整率和负载调整率:$ m6 {' e! a( T2 P) s m& o& q; b. Z
* Q# p/ z6 j( R2 c4.2.2、输出恒流特性：! e4 c( Q- P4 g: C- ?1 j
! r' i {: X' `7 T/ Q4.2.3、输出电压纹波：% k$ V1 j: H. U/ [
- F6 \ Z9 c" H% [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。3 E* W6 ~4 _7 a! i
' {7 u* s% O7 P$ r$ o. V* N" k
6 {8 \& P& U/ j5 g* G- S+ w
$ K3 i- C% @# e$ s9 I/ h7 }, }
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
" [" }& c: D& ?/ f) l$ q, M
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
# m. p" g' T4 x. C
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
7 \* j8 y" g6 q8 \! \2 I; j* E9 w
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 0 A, t# l1 [& A5 f" M7 B* X
4.3、保护功能：
1 J) f. g& h9 h3 W3 y% ^6 `! v. c. l, c6 g. S0 f0 t4 ^# W4 O! l
8 n3 I' Z# \$ |8 F n3 h; L
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
; y' O: W+ t9 [+ c$ Z/ b9 ?( [6 c1 ]7 K) Y; P
4.3.1、过流保护：* c# [. i$ v% Y. o
; v+ H, A Z4 R/ i ]
4.3.2、短路保护：2 b8 P4 k! D! h5 w. q3 E
9 p+ e5 J( q) a9 m4.4、动态测试：
" ^+ Y0 _1 C7 S3 {5 n* I! C+ e' b8 T, e, g' A
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。( D5 T5 J1 s" E" o
& j( F' O6 n/ m+ g4 c1 ]- `3 y6 m
" C" H; S& j9 A( |' x8 n7 z
AC90V @ 5ms
. N5 }/ d0 T4 ]% F
AC264V @ 5ms / \/ _, P1 ^# |; | V2 C
AC90V @ 10ms 1 C; Q. g, \1 m. M1 J8 Z5 y& S
AC264V @ 10ms . |, O. ^3 x4 F) ?# {$ E
4.5、系统延时时间测试：
+ r, {2 u3 q" S& K/ m5 b
9 @6 v* M% \9 Q& a( e j" H/ S注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。( U9 e9 `$ R$ u( l/ {5 a8 h
# x; h5 F8 ^; R* _" [' m. i
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 2 V7 z" m) `( h) i: h0 {9 M
TON_DELAY @ AC264V，100% Load + Q& j- `9 M, b- T6 ~
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
6 i6 I8 U- X- d
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 4 J6 M4 @7 g0 v: l* W* l" N& h
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
- C3 i5 M, P8 B6 u
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
1 _4 |$ G0 X- N: j% K8 D4.6、其它重要波形测试：
/ t9 l! r$ d( S3 l, j
! e6 z# j% [/ `( u注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：/ A/ x6 D ^9 o9 f& g
1 C/ h6 B# @8 B% r
AC90/60Hz，100% Load
! l g, M C5 z& H& p; k( e# j
AC115/60Hz，100% load
2 {/ g Q3 Y9 F# F0 h
AC230/50Hz，100% Load : R- p) k( Z1 I2 r; S; B
AC264/50Hz，100% load ) I( n6 ]- U( s/ I a2 D& Z8 a- e/ q: n
AC264/50Hz，Output Short + k+ W$ @2 L( u1 ^/ U6 Z
05、EMI 评估测试& c) f2 w9 Y: j
! v& G& o! s* g! |7 _测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。6 }8 [& J& N. {) W" K8 L
, t) G: i$ Q- W" ^3 v, E
AC230V/50Hz 传导 L 相
/ {* g# a0 x/ F3 ]' W5 P& V/ e
AC230V/50Hz 传导 N 相
! \, o7 G" d" F3 E8 n
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 09:22:13
提升卡
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沉默卡
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变色卡
显身卡