本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 ( G4 g* m4 d9 A9 K0 E; p# v7 T
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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！7 |3 H% i7 a" ]
2 o) ^4 n# ~) B' z4 }/ O* X% b( ?0 z01、样机介绍( U/ |8 G( L, R1 u Y
" q: E- s1 \, V( k* [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。. Q& o2 D+ C U4 ]
' e6 @$ A* ^* @
# x0 c) c6 I/ }8 ~
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
: Y1 ^! V# ]3 a; J. @关于CR6345; `8 [0 N0 K) A5 @/ d; M) ~
, @8 G& W7 c5 l8 C, w, 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。' w8 L4 F7 y; J6 G; ~8 R
0 o# ^% A( A9 Y# [* 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。
* T& x, U; \# m0 @
+ F, Z% R8 Y; D$ p" ?1 lCR6345芯片特性：# [- w3 J& A3 M% l* K
/ E& B& W$ J* L# E/ U% ]● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；$ b+ G: f7 N! V/ F1 v7 N) T8 Z" _
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路； d. f8 b# M6 b8 S; G+ c
● 较低的IC功耗；
5 V, Z# J' @" s+ m* A) Y● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；; \3 h' n6 R, n* F7 ^1 u. F9 [
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
# a% x- e; s2 D! m; f# Z● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；+ Z! \" a9 W; J- s; c$ @
● 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。7 \5 n. q0 s7 `6 b( X
- P1 X! D* f" D$ S
基本应用4 p$ r7 K2 l0 }1 |, n3 \- h' D
; ~2 Z" \; s: h; {: Z
● 小功率电源适配器
8 Z- Q v# @5 a4 S+ P* U● 蜂窝电话充电器
% f0 x3 [9 E3 G: j: A● 数码相机充电器 w1 C% }7 h0 s7 A9 x
● 电脑和服务器辅助电源
3 X0 ~5 o. O4 Y1 h- c● 替代线性调整器和RCC% B4 y/ H& ~. O7 k% I" s( K
# a) K3 l/ g" w$ B! A' m
引脚分布* N0 _% ?3 F. w. k9 P- z$ g1 H
) J+ f7 O' \) q! Q! Z6 n) y3 n" P6 Q( M
引脚描述( j5 p4 A8 y7 n( R! p: w
- L$ s* l9 N3 }4 q1 V2 l3 l
; N3 M4 N3 I5 t: B8 ^- p
典型应用
/ D6 n5 O2 ?% C0 c% ^: F* R
7 m# s4 u0 R6 k. p, X/ S4 R, B; `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。6 B1 O; f. r; O* |: z" ]
; x( q! o+ ^1 ]$ P
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。
- r; S3 l3 S0 Z V! t1 y! L b% g: d! [+ O8 ^0 h
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。
1 g9 I2 i; ?: }2 n f6 Q: u
7 j% H# b1 B6 i# p+ @- K$ g02、样机特性
( z& m& U- A( {4 {; J9 l
; t2 P+ S4 W! E" 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。
' K# |: m. `( P" |
! ]4 _1 B8 L {3 Z2.1、输入特性：
) ]* N$ Z3 y; h: K2 R" X
$ I6 y2 i0 m4 N5 Y
; T% [+ t, M3 |+ d0 i7 K2.2、输出特性(PCB END)：
1 r& f2 Q' g6 s' i0 n: n* c9 C+ j" ~' m; ]* j9 i
0 v* y1 X! R" W6 @2 f" R& p+ D+ n9 K% O4 t2 s' V1 t
2.3、整机参数：1 F% L. [5 {& A
( E1 L* M& k# j
. S9 X, R- a+ {3 g, u( D2.4、保护功能测试：
# k7 E$ a9 R) d) I$ T
6 _: S* K, S8 h4 W
/ S3 n0 ^& z( h) U, ~ R
2.5、工作环境：
1 B6 \" B8 H8 F$ |* q( W8 c) V2 y6 n4 h) Y Q& R
+ z3 W6 z, ^+ ?1 W2.6、测试仪器：
b1 O2 y' j+ P, e
! F) w7 b4 X1 b% q' z* c$ l. j& y' o2 @& j0 S2 L
03、样机结构信息
C- [7 ^( H! w, w$ U
% @9 c6 k$ {; {- |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。
& p6 j9 j' i* l. J4 p: o X! L
$ l1 y$ X9 z0 `3.1、电路原理图及 BOM：8 U4 i$ l3 z. f3 Y! d) Q
+ g$ }2 v1 @# R; H, Q
3.1.1、原理图：$ L1 q7 f* i3 m* p6 K: q
! W1 m+ Z2 ]* v$ M! w' ^ P9 Z
3.1.2、元器件清单：
# ?1 z0 ^. }9 f) }0 G% G, g/ x/ Q; s# h% H, J1 w6 g
3.1.3、PCB 布线：$ `: n5 |% G' E6 e+ \% G4 r
" R' e+ P, w) s8 l* m
. B7 H: r4 X9 q3.2、变压器绕制工艺：- \# L1 A( G9 _* n& a! S3 J
R/ x9 m5 ^- S+ V* z( v1 b+ m. {) `3.2.1、电路示意图：/ w* p) z3 ]$ D' d2 k& s- Y9 q+ p* x: X
) B" T+ ]* J8 x% v* t
' X+ D' k5 ~) n: I" ]" v. i i3 q3.2.2、规格参数：3 k. E. J9 G, f( V1 k! p; u
6 M$ g* R$ R+ b
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
4 j* d5 a2 k, L. E2）材质：TDK PC40 或同等材质；- ]4 [3 D- v. i2 M8 i
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；$ B3 N8 r, Q: q8 b* \0 p" p
4）N4：三层绝缘线；/ f+ b9 F. v) U, G6 {
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
6 m+ f( L3 g, ^: B4 s6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；# K( U1 N: H0 T
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）)+ ]! |0 a2 X4 Z; N& D* k( i
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min {) V' j. E& }% @4 Z, _$ k. {
9）成品要求:浸凡立水
. c0 r/ Y- t8 B
9 N: i" F- |4 j/ X3.2.3、变压器参数:
8 U$ h" w. m r' c1 I/ P
* ]5 p, t4 d7 K0 r; n2 g) T* @1 Z! \) ~ s: b, A0 W
3.2.4、变压器结构图
1 O: C4 r5 t" ` Y; Y) b D+ |4 n0 x( Q: I# V
4 [+ S# r) B8 d$ d K6 m4 N: ?04、性能测评* }& c& B3 P6 w
( ~; [4 }$ v- |. l6 G3 o# e- B: J$ S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。
( ~$ B$ H5 B/ O8 M
% a- w6 e0 Z( r3 J) `4.1、输入特性：! B, L3 c9 T, l2 Y: i9 j4 _: R5 F5 q
" R( x, J5 O2 O! d" f" }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。
' J2 ~$ u! `0 G: n- o% Y0 R5 b' o: `; X' E$ z( c6 u% D
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ): H, x B. h4 p; z+ U+ b+ _
/ N& v6 T, o: v4 d" N7 S
0 J8 g+ Q7 o- u X
表 2 输出 100%负载下的输入特性+ S b1 z5 u$ N4 W: J1 C
' ~5 ^+ N( l( j表 3 效率测试（PCB END）
* D' v: {+ P( N$ Z2 r: k, e
8 T: A: m5 \8 s" R+ C% d4 @: O7 k' W2 @, O- ^7 l1 N
4.2、输出特性：( Q! p# V+ v+ G* J5 M
; U- b$ {0 z4 s4.2.1、线性调整率和负载调整率:, } t4 I/ E' n9 U9 m
( }+ P/ E0 S7 }6 v' t- v0 [4.2.2、输出恒流特性：
# W1 c" L4 c; q1 [0 i; f, x. ]/ s, C1 Y
4.2.3、输出电压纹波：2 r0 A) L3 t X0 I% K: {& q
8 W5 E& z' s, j+ N$ o+ p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。
! q$ @9 o* r# c2 _9 I/ e
/ o) P' c8 w1 _- e4 @% k) S
! |1 k3 f/ a6 S, Q
+ J+ B& T1 I' U, \9 U& N* w( Y
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
; W, a: j' g3 e! k7 r2 E
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
4 }6 p+ C9 e( ]2 t2 U% M% j
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD ! U/ ~0 ^! e* O4 B5 R' I
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD , M6 a7 c3 A; z4 y
4.3、保护功能：
. v8 w( f% I9 a7 @7 Z* g( e/ F; P4 y8 O0 F$ d- B/ X' L
6 I3 V' r/ f& d$ H3 W$ p4 Z6 g注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。' w' V$ O5 X# \
) }2 l4 e9 h/ b
4.3.1、过流保护：
5 ~& A' n# r6 M. [4 g5 k" f+ p$ g
" A( A1 I' G; X4.3.2、短路保护：6 ^7 e% h" F$ p, _, Q
6 r. V l k& [: Z
4.4、动态测试：- D* V' B* Z7 u( }2 h
8 i) x7 ], q5 `; t* r L6 b
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。
+ Q5 D. O* T% P. p, E- ?7 W( x
3 t; C% V0 U8 p: Y6 R
8 j$ D$ ~ `- j& z
AC90V @ 5ms / z1 C1 D2 b( [ g( d9 F) _8 g4 W
AC264V @ 5ms ' L$ B& ~+ J$ I! B
AC90V @ 10ms
9 s; t! g% ?5 _# w
AC264V @ 10ms . {+ N7 w: i5 @4 N$ ^& o
4.5、系统延时时间测试：" H; b' a( W7 B) j3 f
+ V5 b' [/ ?, O Z% k! G4 ^% \注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。/ o: D' v" D! {* ?1 O
" u6 g3 t h- x% z3 X( p% u) v9 M
TON_DELAY @ AC90V，100% Load + F) Y2 j: p- V2 n+ |; W
TON_DELAY @ AC264V，100% Load , h @3 n8 D6 _5 B2 ?: m5 m
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
4 C& |9 _, V) r# k. f$ N+ O5 U. a
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 9 ~+ E1 q, |% s6 G
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load ! J, [* O3 G- G! d& y
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
& H, X5 D$ D) n" O* Q4.6、其它重要波形测试：! G% _7 _4 \ I+ F# V3 A
0 ]% v+ X- L1 D I0 O% w2 x; O
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：# Z4 m4 J: l9 _1 z: U6 V
. e5 b+ l8 J- p- N
AC90/60Hz，100% Load 0 Q% u: |% r7 v4 u+ l7 M: \
AC115/60Hz，100% load
$ N1 u" c, `' z% t: g* j) ?5 ?
AC230/50Hz，100% Load 6 N9 j; W+ _2 s: r& H: z
AC264/50Hz，100% load
$ K) l: U- @& E" r& }& b2 _
AC264/50Hz，Output Short
0 U! R5 V( A1 C% [9 A05、EMI 评估测试
8 { p( h! r8 m- j2 W- ^& Q( C$ M% Z) C `
$ O- n7 U. e( w" F测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
& b j& R" L$ a' S- ^8 V* Q$ @
4 E2 l0 M }1 m6 ^
AC230V/50Hz 传导 L 相 3 B. u6 u7 J, E; h
AC230V/50Hz 传导 N 相 % ^+ n% z5 j% B. A0 v
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