本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 $ u( K ?/ }- f. g
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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！" S7 i' j0 ~/ ?" x! O( `" ~
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01、样机介绍
( |: D" d. j% D' t3 x5 u# q1 [) {. X* ~: G% B
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。: P, _+ T) w0 V. @# U$ h8 C
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( Y I2 R2 G. b( s7 z% Y
CR6345_5V1.0A工程样机示意图 0 @1 ^. ~2 ?# X) P( m1 w
关于CR6345
( s. t6 a: ?) ?6 F
1 T- o* w6 h8 P# _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。1 Q- R# N, U0 H3 i
2 ?# m2 x$ j; L+ f; d3 I4 |. Y
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。
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9 u' b' Z) d: ]; b( I. I: CCR6345芯片特性：, F& F7 [+ F. {+ l% n; N
6 y$ ?" n w S) u: a9 k
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
5 j @& g7 a& M$ A( \( `● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；' `6 T5 t! }5 x; I! v$ y
● 较低的IC功耗；
3 {+ o" f8 @ }1 P* X* v p● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；0 {6 Q6 N( b( [$ h( u
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
' O, P0 A7 l3 p0 q; N) R0 z6 K● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
9 M' R3 |% n7 i/ B● 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 K; A, e% V! R) g8 E
4 e6 r9 w2 h9 ^% K: F! Z" f基本应用
! i$ ~/ u# a& @9 A* U& e$ G. {
, ?. [ ]- D' d: Z' j& S● 小功率电源适配器
4 w' p& w1 p3 F4 i7 t& h. i● 蜂窝电话充电器
5 y, E, t* a' f8 P! a2 }● 数码相机充电器) t4 ~; p1 O$ G% l9 n2 t" n
● 电脑和服务器辅助电源5 [& `$ \% x3 z
● 替代线性调整器和RCC7 r/ I5 s# h0 g; m
% \1 W3 [2 X0 H, l引脚分布. e+ k: h. ^, }: p
0 _' W5 h( s4 {1 E
: }7 _. D D1 S7 S: I- p$ ?3 i% L引脚描述
/ S6 u2 h: O+ d
n5 x- e8 X/ o3 ^& h- D; @" W. V1 k6 }
典型应用$ }: c& m8 S8 x( O' e ?
9 j. k7 c0 Y# `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。
- j# [0 b) j1 s* [" S
+ F+ X7 M3 J7 q2 G; I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。! a1 l4 p: ~# n- F& n" @, Z" K
/ M0 q- h! C4 I ~% x$ X
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。; W, W* I& i. M" }* h
; y, D# L9 h E: z02、样机特性9 i2 K9 i* R# y' x' G/ b1 f
/ Z$ |1 j3 v8 |+ H4 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。
* m! x# j" s5 `0 `, @
% t$ m1 H0 ? x( k S2.1、输入特性：8 h: a3 @8 M, P |
+ P9 T% ~" c9 E! `' b
0 q( N; ?: O& q. n2.2、输出特性(PCB END)：# N9 ^1 a: }$ R& \$ N$ l* n4 N
9 T2 w7 Y0 ^3 J* Y) X r" A5 H$ `1 w
9 c1 Y6 s$ F: k7 k( y) K. o6 |& _, _
: B7 N5 T a( Z
2.3、整机参数：
/ n5 `0 ?; g4 G8 p( T: A7 O3 [( o- f+ j, y, ?
, R0 l. e0 O1 V# k) q l! S2.4、保护功能测试：7 X5 F/ D+ ]: l' A
2 t0 f" r% h6 M4 K, J. b
7 H# ~' X( F- P. M$ b) v! D
2.5、工作环境：
7 U; V* x7 }# Y( J; X3 x% G- \. d( U) o: s9 g2 A3 E/ R5 E
+ f( U; t7 h G' V/ g! b2.6、测试仪器：$ e# X, b0 r. @1 f+ H) o: L- v' l$ R+ z
7 `! u ^3 Q. {2 O
* A2 J6 k# D! r( P' y# b# x03、样机结构信息* @6 V& {2 S5 i/ _
( P4 A* B1 ^) 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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3.1、电路原理图及 BOM：
' F. t* w4 }( }+ y# b3 ^$ X1 w
* c% [9 \* V, p3.1.1、原理图：, J4 c4 B7 y% N& G; x
2 t3 K7 [: K! \0 ]3.1.2、元器件清单：: j. |3 J3 [2 u; W6 p& Z( c! \
2 F: O1 {8 M: f d1 C& z
3.1.3、PCB 布线：
4 ]4 L& f! O% G- ? o' X; e3 _1 E
) K9 S$ S$ H: n4 S/ G, o( u F1 M/ N
3.2、变压器绕制工艺：" {; d8 L7 [8 X7 I0 _ x
3 A. w/ ~! X2 g5 h! N3.2.1、电路示意图：8 q! t: `& W6 C) c+ A
9 `. j+ i* q# |/ [- Q7 r# i5 D7 t, k! E" ^
3.2.2、规格参数：
4 j4 P' C& e6 a9 ?9 i
. V7 B7 z) V' i0 ^1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
3 } x) e, G$ a+ J! P2）材质：TDK PC40 或同等材质；8 S. P, x7 t4 |2 o. f: h+ M
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
0 l# N g6 f. g4）N4：三层绝缘线；
! M Y; }( ^( r$ {' ?5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
6 f7 @" ?- W3 D/ q! A6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；' e% k# P$ s0 X$ ^* ]7 V0 }% A& p
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）). ~# H J: _! ~: k* Q
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min$ P2 q z2 B1 p9 ~2 g% G
9）成品要求:浸凡立水/ ]0 d. K& S& B4 c% G
0 \, _! U% F+ q( Y5 x& |! \
3.2.3、变压器参数:
4 X. i ~& y0 U( \
& t9 A( v8 |; Y8 ^5 e
4 |( t+ t, \) r3 B. u; Z. \3.2.4、变压器结构图
+ l" ^# z: ^, t$ q3 e
, ]. Q# M; F1 O' p2 S
0 U! x: G1 I3 T/ ~04、性能测评
4 o1 Q, j! d/ [, N! E* h6 e( T, m3 R
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。 4 E/ w* S1 `9 L
( x9 ^( \/ t9 v' W) A) W T* s l4.1、输入特性：
+ h @; ^2 A: r! O7 v
7 ~' L5 V T# y. V5 N( C7 \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。 3 e8 r- N! o8 [- Y' D5 N: ~. x
! r( z+ q9 i' }+ w表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
! ~: d& q; m+ h/ d* g
# H6 B. n% V: S/ V C4 J0 K! @
4 S) r; Z; q) f5 x; i3 H+ @表 2 输出 100%负载下的输入特性; e) C- q* f/ W4 d
Q8 y8 ~3 X3 B3 ?. p( A; v$ N表 3 效率测试（PCB END）) i$ u7 n6 R8 w; }
) w ~9 q9 L( I; g
/ A0 y3 q# z6 z" q6 G8 i$ _4.2、输出特性：$ o% Y& D3 S3 X( X6 f
% r7 @- N+ k+ U& ]4.2.1、线性调整率和负载调整率:
) B/ |' P, t6 E& S' K" y
?" y! M8 A+ m5 [2 D. ~4.2.2、输出恒流特性：; i% q6 ^; L1 V8 r7 ^
2 m6 h1 g! C. H1 C7 ]4.2.3、输出电压纹波：6 K+ f4 ~( ~( P$ d
. R( Y( t' E9 M1 u+ F* u
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。
% _/ H3 N* i; n$ X4 }$ |- X$ h; Q
. O4 e7 C3 f0 E7 ]
, t9 _. k; o) C+ E6 |9 E5 @( l
$ ~. }4 j+ l* F
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
+ H N; V# O$ |3 m" M' @! X
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
; ^# d) _/ F( L3 D: y, J
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
9 C) d, e8 @ u' P* E" P/ S& g
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD : F# h- a, ~/ V; T/ m# S
4.3、保护功能：3 b: |7 @1 v9 X& w- r% \( O
7 u# l5 K$ v, Z4 t9 Y$ x
7 m4 G5 f9 \( O2 X# U4 W( n" q注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
: N4 s0 u- i" ?3 x( E9 H5 S* j3 j; U1 G$ j1 |" Z
4.3.1、过流保护：
* a; O7 Z% C9 |% _ m1 P6 ~4 ]
3 w' I4 o6 ]! h9 z5 K, B4.3.2、短路保护：2 O6 J/ q) { H+ Q
3 n/ U& S5 h! d& `4.4、动态测试：
; H! m2 P2 [, e) G, a+ j
: U& _) K' a$ f8 R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。
5 p6 N/ Q& p( F9 P0 K q/ `) X' a ^" ]) E/ f
7 v& k! ] x2 P
AC90V @ 5ms * W! U1 A3 c, S" H+ d
AC264V @ 5ms
. y8 {( U* f0 B& N. v: y, Z
AC90V @ 10ms
4 V% F0 i6 P4 |! N
AC264V @ 10ms / O9 ]* S: b' T d: v& [% b9 {
4.5、系统延时时间测试：3 y6 p; b% M" K5 ~' `6 W \8 W
/ f9 G# x, c" q! O* h! _. ^注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。6 _. [, V8 P5 x7 G; G
+ { ]+ M' b2 E1 F
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
, O R K. }0 O) d" O
TON_DELAY @ AC264V，100% Load r/ T% H" A- |8 j# \( v, {1 p
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
' e2 m- {8 I3 i7 u! l% Y
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 1 n& O8 V: ^% z2 l4 c) K
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
8 z: g; l, e/ B' p. E3 I6 M
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 4 W, S! @8 I {
4.6、其它重要波形测试：
- R( G2 U% ?6 h4 [
% h: F; Y+ m& p0 c+ S注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：, o: m7 R2 n( x. d# C
- J5 m. P! q: e( \/ S
AC90/60Hz，100% Load ' j1 h/ a; r. r. L4 U. d! z
AC115/60Hz，100% load
6 i) ?/ ?" g ?4 w2 s1 B
AC230/50Hz，100% Load 5 @. C& `. ]6 J' a0 l
AC264/50Hz，100% load
: z% c' {! p- D* O3 \4 F
AC264/50Hz，Output Short 1 ^" ]! \& h8 R- C( B7 e
05、EMI 评估测试
9 d& {# y( w- D6 M) X" e
+ L+ K7 T; k# |, A测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。 D- |. x, J4 O+ O1 D
4 m" x3 ] T, G7 U
AC230V/50Hz 传导 L 相
0 c5 A& ~" {" o- i1 M1 } \
AC230V/50Hz 传导 N 相 2 F' z4 k6 y |: a
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