本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
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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！
5 Q9 Z) J+ d) F' U `# C% X! r
+ z4 a/ A( h! K4 e01、样机介绍
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! |" M" f/ }1 s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。3 E1 G+ U F% s1 k0 W& M8 o: L' h
) z9 c: ^: o. R' c
* Q( `' S3 J$ J- n8 o w9 C
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
/ A! X4 o$ y- F6 E0 T关于CR6345( `4 I% `: h, U" q1 j
. W. Z$ r9 V% O& T8 V5 Y
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。+ g( O4 H4 M- T4 a
' @- v$ ]+ h2 E8 l0 V
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。
; c- V) M% p. h
; Z! t! x, W2 A6 h+ c/ J2 g D" W5 R+ ^CR6345芯片特性：
1 _. n' d. V/ n; s1 J/ G- U9 ?" d. ?5 E5 B, z9 {" j8 T' p
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；3 A% ~9 X2 X) H. _+ L/ B1 p
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；2 Q8 S( O- y8 ?# O
● 较低的IC功耗；
# p6 e6 n7 i' h7 e3 p● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；3 G0 d, L* b+ j' l) i0 L& J
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；% t2 x" _) _1 |
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；# c* {# M- a, _7 K* r
● 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。
, G& U1 B ~9 @; s, H6 D8 |5 |3 q% k! l' E
基本应用
& A$ D' h" T$ _
( v" X6 n+ e: k1 e: u& y● 小功率电源适配器: r L# I+ j; Q- _' s3 n
● 蜂窝电话充电器5 k) e8 s3 @1 k7 k, O; R
● 数码相机充电器 h- p# P3 N' V. o( `
● 电脑和服务器辅助电源
5 p% Q( M- l( U5 r● 替代线性调整器和RCC; j- l4 o; Q' F) z
% E* ^- F7 g1 w9 c3 Q引脚分布
# f2 w `3 h+ Q+ n2 g! k3 G3 F: P; `# J( q
: o. i2 n [5 w" ?( u1 m引脚描述5 ^5 j( D+ N Z7 t* [" U7 W
9 k/ P9 k/ P8 I9 n: y3 f3 z/ e0 v
W1 U$ {! `0 v6 e% K
典型应用
: V0 t S+ \) C j0 i" M
( t+ S' z/ B' y6 \' N. K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。
0 `- w# p9 s# z) `2 ~% A8 g+ O* ?, T0 S- U
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。
4 c; V _9 P! U0 R- _/ |' P1 q7 V) w. k9 V
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。
4 I% Q+ O& y* d. F" T" Y. r& ]# R9 N3 ^: n3 t
02、样机特性
8 Z% a- j0 w/ p7 q. p7 V% `% x7 U- ]% x' R
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。
# B! t- |( o/ G8 ? q. i
9 b( z( e$ n! i4 I2.1、输入特性：
: o" k* _8 R) V( @& `! U
. w( n2 R, F( G' \
% B' N6 s" c+ R' \* |, T: |7 c
2.2、输出特性(PCB END)：% A$ C8 _8 B+ f1 X# j5 R( T( w+ g6 d
* T3 I6 w& l' s: Y
: z! d& z% a' u" d: `" ^& C* x7 b. d. O# D( g4 A+ S
2.3、整机参数：" M) P& e5 F3 }# Y, T! c! r/ B
: Y* f% P: [" ]0 Y: w0 p q$ K
- h) ~8 R0 X! H' `/ t
2.4、保护功能测试：2 x2 t: A9 s% D5 {
* F, v: q. n+ H, n
4 y' j9 W: ~2 }. y( w2.5、工作环境：
5 N' \) c6 c2 e! _+ A
+ t" B& R5 v# b! E3 a! M
W$ P8 E# O0 t; R' e2.6、测试仪器：
1 q7 w1 x& K- }5 g" k8 r. p! W- P& I6 a, q: r' q3 X: y
" D4 \- Y% v8 m: i6 E% Q
03、样机结构信息6 }. c0 l9 T A: b% Q- s6 e9 k
- e2 H# ]" U- s! s# A6 B! [0 ~0 C9 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。 : S' y- Z$ V8 ~. D1 y! v5 r
1 F4 C; z$ U# m- t3.1、电路原理图及 BOM：
2 G6 X" d. u1 f; p& c: O8 ]9 Y4 d% ~ Q# F& f9 G
3.1.1、原理图：( y/ e# L% Z" l+ {5 g
, \% y& U9 h7 n6 T+ W
3.1.2、元器件清单：
* v: }: O6 L# \& ~) O! I' y K/ m/ m: q. Z3 ^0 Z
3.1.3、PCB 布线：
' P! e: e R6 L1 m, q1 t* S
' E L% [2 z1 t+ x9 I! v& f2 M+ D& k3 T5 _; _# W
3.2、变压器绕制工艺：
& V) i) O0 k' _. x% a9 V4 x% G! d" }0 v& D2 Z! h; U" }
3.2.1、电路示意图：
# w: T- [' d1 q' X
5 P e) s: t6 J9 F6 |$ R/ g
$ F# b$ \: h8 P v3 I7 O3.2.2、规格参数：1 W4 c& O5 R1 e& L& y! K- i
2 D X- {# x; L# A- z1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
6 x8 z& h* i* i2 E" L2）材质：TDK PC40 或同等材质；- W g6 \* f% |5 T$ J* c* O
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；# ~7 @& w0 t; J1 G6 v# U+ Z
4）N4：三层绝缘线；; J9 S3 W2 K* N* m+ o! f; `
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；+ }) D+ W3 y8 i! W
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；; x" M# e$ K! M& u
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）)6 M2 d |0 t. Z) G
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min" l* U# v1 \6 I" J. m: |8 B
9）成品要求:浸凡立水
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) J8 J, I) q$ y6 k# g3.2.3、变压器参数:5 o1 P* ]* v) u& N0 \' a5 }9 h% C( R
9 A9 M0 B |: E& m! w
: n2 p+ c% k" S5 j
3.2.4、变压器结构图
- A4 t( }9 T0 @& K& W1 e( u6 m6 _' z3 |' e; I5 P1 m, O
( k7 Y3 l) ~5 w: |* L9 O- v
04、性能测评
6 f. x8 `) O5 ^3 ]5 C1 s3 d; B2 c$ r4 ?3 X% m
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。
" P8 Z5 w- Z+ N. `/ Y9 |* G2 K4 F& h$ K1 k9 F+ [- \
4.1、输入特性：
# k' L+ n1 H1 b' p1 t- t6 p2 C* o
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。 9 d& u- K7 h! f1 i0 g3 M2 H
/ u4 ?5 C4 c3 K+ b$ e, Q表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
9 h2 V* y) `% M5 E9 W, ^5 R9 o
! b4 x! {7 @5 Q( {$ Y5 ]& G# Q3 ^( D% [$ x
表 2 输出 100%负载下的输入特性" h9 j! a- F" i; b
& ~8 A+ B0 n+ r9 s+ X0 n; T表 3 效率测试（PCB END）
, W* p5 X# F. g3 z$ O: g
8 ]- @: e1 p# F8 r( n8 ]% G7 E) H8 X6 L2 P' B% F. \
4.2、输出特性：
! L( \8 v$ a' h) l* @, y
# Y/ t2 H# E5 g5 V; c2 o4.2.1、线性调整率和负载调整率:
- Y. J4 ~( Z0 x8 v9 F, b& Z' e0 N7 r- e6 w% A
4.2.2、输出恒流特性：
4 {& ?; v8 e8 R. T
# H8 v! A! U# z6 x+ ~: ?4.2.3、输出电压纹波：) `% a8 l X. w7 j' z
$ V# J2 F0 }; O
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。% G; S1 j- u& M" U$ k( S
$ P$ a+ g" k: |2 C% N k
* E; z. h2 ~+ I$ d( `
_4 l) S; X1 O6 c; }* ^
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 1 q0 M; e) t& E. `
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD " ~' D5 A. R% s9 [
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD / D I- T* K l7 M! b
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ! X) O& E) H: b y+ e: R0 W
4.3、保护功能：; H0 B' u" U# E2 A4 O7 S) `- N
: ~7 M% O* S' W% T% E
3 U, _3 ?4 H* _: `& M3 c
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。9 a" w* J o6 y5 d
9 a d" e6 g. `# @0 I. f9 W
4.3.1、过流保护：
1 |4 ]- u8 D; B, _# M9 d6 E3 O0 y0 U) p* h
4.3.2、短路保护：
& J' Q; s5 e/ R" l" {/ c
' ?& f6 x) ~$ Z5 t3 `4.4、动态测试：3 [' S; r. C; f8 ?, H1 G% k
" |. U" Z- `" A/ A3 p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。
! f+ ?: q6 N) Y* K1 }. ^7 z% {( b; l1 R0 A
4 G7 i5 V2 p& v2 }$ M! I. e
AC90V @ 5ms
! Y. ^: O& l: m( o; c+ {; r2 }
AC264V @ 5ms ; n* ^% C' R" w# B# g" _1 Q
AC90V @ 10ms ; d$ Q. O: x0 J+ Y
AC264V @ 10ms # n/ q6 |5 @$ e A; p) a6 w
4.5、系统延时时间测试：6 X4 o! |$ t7 F9 r/ D$ ?
2 |% U4 n c1 x# k
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
2 |7 P+ _. v+ G, Q6 g
g' ~% g0 y; ^1 j( T
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
- Q( R: h4 M/ M! U/ T! @+ h
TON_DELAY @ AC264V，100% Load 7 ^) y* E! p$ p" r
THOLD_UP @ AC90V，100% Load + C8 w* d* t" h* s3 w
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
! S: ]5 {) a) ?& L9 F' D
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
d) i3 c( y- U/ ]# h! P+ H3 l
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load - V- B9 U% s8 \* K* f2 X
4.6、其它重要波形测试：
, ^" u/ p) j. W; r' S$ H
8 T. T3 A0 e) O1 N8 N1 c. Y注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：/ E1 l, e- R0 i. I+ C R7 S& V
) Q8 M4 E0 y/ p. O
AC90/60Hz，100% Load 7 h# C% C* p1 i! E& W) G, [# L
AC115/60Hz，100% load " z/ @2 _# F7 R0 `: u, t
AC230/50Hz，100% Load
n4 W% _6 g7 P' ~$ h1 b. Q* I
AC264/50Hz，100% load 3 \6 q. w& N6 s1 ]3 @4 M; q X1 `' w, J
AC264/50Hz，Output Short
( s' ^2 M0 O0 H+ ]" ]' I05、EMI 评估测试 ^. X+ I ?4 B" w. @
6 }6 I; D3 d+ w/ e$ j: y测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。. ]& O; I1 s/ n5 \" [/ j( U
9 K$ j- Q* J4 R1 ?! x& _" Q
AC230V/50Hz 传导 L 相 7 t- i `* \9 T7 e+ R5 d
AC230V/50Hz 传导 N 相
- ?7 I1 `" e4 G4 g: x
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