本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
/ Y* E6 i$ Z! o3 C( K; K) } R7 O, M& U* o0 R* a
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！/ W6 O" `( R9 W
' x& S# ]) a: u! C1 y$ y: J
01、样机介绍) q# b+ v4 P9 G+ `- {
6 o4 i1 z) e# j# E( ^; V) m3 J# _
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。
$ J6 b; y! }6 I9 Y$ z, A* W2 n, Q- u# E
T; L6 z7 l, \7 u: J
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
5 P5 f) m9 G4 t$ c7 K关于CR6345; ^& L# E. @$ N- H# A( X3 Z
6 @4 B4 L: u( F/ u
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。4 |% r3 B$ K' H: i2 X
5 c+ h- ^4 P% A/ }* 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。; @% n( w# p& |2 q$ d" i
) {; s- I1 ?9 Q2 P
CR6345芯片特性：
c. g( W/ X7 |/ q. H. s& R, T7 i! }% k. Z2 r( x
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
2 Q; b4 C+ {( _ b! l● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；4 O7 E# l7 n$ o& D& ^
● 较低的IC功耗；5 j, I. X+ j7 ^# l( u
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
* \7 k8 U( f- G' P( b● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；( i0 e/ e0 \! G; i/ ^
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；1 l8 I# |, B7 P2 Y& n- |+ q: h
● 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 D% ^. t, p# W9 i
C! T1 n& Q# j% c _基本应用
/ u# t2 b/ F, d! x3 b+ }9 f1 l9 k8 a/ b- {2 i, C
● 小功率电源适配器
+ Y( [6 F2 q9 A- t" q* v● 蜂窝电话充电器' a$ |; k4 K1 A/ d6 T1 N- q
● 数码相机充电器
9 C5 K* w8 T+ m4 |7 H( o● 电脑和服务器辅助电源& a; Z, r J$ i2 j
● 替代线性调整器和RCC0 J; Y4 t5 y* l. Q0 P5 q" ^ i
5 \# N9 B0 j, c
引脚分布
0 l' O) o& U) ?+ B$ R, `7 P1 F( x, x0 `3 N- }8 y$ U- I
. p* J& Q2 ~9 \
引脚描述; I X7 b* Y& j" q0 k+ a
: i7 W' F) S R
8 N. i3 o9 |8 o! {" n$ o. T典型应用* k/ d5 K5 B( M) W- G! i
9 {: t+ k. c. c5 s; R4 Y# `. m
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。3 m( j8 A3 y; p1 r
1 `/ H; K8 O7 r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。, L. i" d5 j2 s P5 k
0 Q0 s) ?7 b9 |/ {9 B. V/ I8 |
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 v) l9 d4 c6 y. A; t9 l: D! o
' I# x( U: }7 x% ?/ v; d02、样机特性, X; r: I7 R, h3 x' I7 u& V" c; v
+ ?# Y5 x* P5 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。2 R+ N0 A8 a7 y" E n
3 B$ U5 E- @5 ?- {# {, {$ g2.1、输入特性：
Y+ F! I7 w& S# Z* t# O0 {, d3 `* w3 W1 |% }3 K0 P- K9 w
' ^. ]9 L, z+ t) ]5 s) G- o* x2.2、输出特性(PCB END)：
" W6 R: _6 h) g0 A, w% _: r; n
2 V \5 V1 f3 V5 a% \9 j
q* r& G" w! V' e6 X- s) y3 @6 Q3 i/ K! Q7 {
2.3、整机参数：
, w4 R* d0 S. n1 u( H
3 y4 u g# Y6 q( a
: K ~1 Z0 Z% X# H2 m# d+ H- W
2.4、保护功能测试：! |. t9 `) N4 }$ k8 e& L
% k2 V8 r6 R- q5 D" d
; J& B# b+ K% R0 a Y
2.5、工作环境：
8 Z" h% S- K6 x3 [3 s% E4 P- y
2 Q9 ` g) X" I+ @/ ?) g" X# `
6 l8 r+ [) {, B+ g$ T2.6、测试仪器：* R! M- Q0 e7 o( t& i. W5 ]5 E6 t+ t
4 H9 }/ z9 c. ?; r3 N; ]6 h
, H( j0 V$ }" n/ @) f03、样机结构信息
5 Z% U' U& W' F2 D5 H8 U$ M. f7 }/ L+ ~- @5 a4 q$ W
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。 ; Q2 j# v6 L. z
! L6 ?& o, [* s
3.1、电路原理图及 BOM：% [' b5 o. @ N8 d# }$ s1 |* [3 P
; f9 q; `( V' _# t+ @3 o" r; }
3.1.1、原理图：
* }! t2 n/ S/ g- H
' y9 E# q0 b/ u. y! z7 i3.1.2、元器件清单：
5 W8 [/ V; u$ M4 _6 ^/ O" X" `* B$ Y) d( B
3.1.3、PCB 布线：
* i4 D! L# M4 t6 P r
) H/ B( w! l( X/ G9 |/ M* I+ j5 u& [: V) N
3.2、变压器绕制工艺：
/ y* H% k9 A) Z1 `; x, W! P6 } A2 |' x& \ q: s
3.2.1、电路示意图：
$ X7 m7 U1 r; p: D7 s
% T$ N5 J% S( e6 r. d& s4 ^7 K
# V( H' I0 q+ W6 @' X$ c" B3.2.2、规格参数：* W. u. A |; F7 U# k: j
; `" `4 H& I& ^7 I
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；( }6 x/ {% M9 v( f' P# M2 F
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
' I4 _9 B& p% I3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
9 s8 H0 C* \$ H4 [7 i4）N4：三层绝缘线；
" g& f; @( n; U5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；6 ]$ K$ I+ O1 ?- @9 I; q3 ]
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
, L7 I$ N" k+ }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）)
+ E9 k3 t! W0 Z x- w8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min) T6 s7 b( B) h3 C
9）成品要求:浸凡立水
. ?3 }/ I" ] t4 T, o: t/ Y
$ o% b$ F( J9 k3.2.3、变压器参数:
% P$ L1 P, B3 s G4 d9 @, B
# a, Z# M$ v* m- }/ Y" c( U8 e V" ]+ r# J& U
3.2.4、变压器结构图
- A% t7 \: E* V C/ p& ?, N8 T/ r; {; [1 L1 T' a8 H# \7 m6 O! I, P
3 W" J+ j9 o) ^- T% u04、性能测评! m0 _" X( V: s: {7 ?5 S
& c K& P( P/ [1 O8 T7 s1 c
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。 * u1 o2 y! O2 d3 j$ `; y
) f2 q5 }7 I4 K- w$ t' {" q2 s4.1、输入特性：8 _; _. M1 w7 [& M
" O' p% ~' n9 y$ 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。
* G, ~4 M) I+ k7 V" h; `( s% H2 T- Q ]" H0 B; V- Y. o9 p
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)5 V, T$ o* ^" C4 }* W
. J7 l5 I2 g( R: I# i, v) h3 u- A0 p% M
表 2 输出 100%负载下的输入特性* ~; ~+ z W! d7 p' X4 }
& I) N9 Z; A7 D! w8 h1 a; q
表 3 效率测试（PCB END）
3 j( e: C- M8 r
, z N! k* A6 D! M/ }! j' c7 x! b/ e" f
4.2、输出特性：, z T3 G ?1 r8 X; U
8 i& u+ y5 [% Q$ a6 `
4.2.1、线性调整率和负载调整率:9 }7 w/ b1 Z, I% l6 @; P$ D
" o' ?* H% @4 n$ Z
4.2.2、输出恒流特性：$ q' V1 Y7 n# S, V; Z8 ]8 L# t0 B( l
% \8 A- K* f9 a- v$ Y, n# G; }4.2.3、输出电压纹波：
% y" p) z* O% N/ C. S+ w, M& ?2 g' A1 I& `. X0 s6 @: ^
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。
& Q9 x8 g( g" I9 p3 N! ^' h$ X( n- G
- e4 H3 @+ f) t
" g; @/ z% t' V2 c
9 t. M7 W# d% a# i
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD : D4 R" ]) s% O% J
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
# K7 r2 y, w: c' V5 d; d- F
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD 1 _$ [2 d9 \! o" G J
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ) d3 P) N6 w% F) q* z1 h* N
4.3、保护功能：
( y' R* V# u. v' I# R7 C# c
+ s7 X( i, G" u6 D: N# I' w
7 d' N! c- v0 Q注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 _9 n3 r. j9 o' \! K" [7 I4 B) w% H/ O; Y0 M0 ~/ z. n& {
4.3.1、过流保护：
- t7 [! l' T* U& s8 J
' B6 z I6 f) z6 ~4.3.2、短路保护：
7 e, f* p( R" ~5 e1 R. R" @+ c0 X. ~, b" `4 U- U+ q4 v
4.4、动态测试：9 K! f) v6 D* ]. X
# m S/ J' W! E6 A# Q' w$ Z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。
- Y" \! V+ |1 I1 o* e$ Q# b) l5 ?* f8 _1 m0 E& e _
) I3 J' C4 V; s+ _9 f
AC90V @ 5ms
w2 Z" L9 r, L7 e' H. K Y: \
AC264V @ 5ms
. h5 W; z& p, c3 k" p+ z
AC90V @ 10ms
8 o6 t" R$ J0 H u5 \3 w
AC264V @ 10ms
% `! i! y4 ]( O$ \4.5、系统延时时间测试：
2 k) G' p2 R' H9 N: h) A$ W8 i5 C1 i& {1 a
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。0 k( v6 W$ f. c- o& V+ A
/ q3 s$ X, {( j C2 K
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
4 k: u+ @' ?$ o% i8 E+ b
TON_DELAY @ AC264V，100% Load : I) O: r0 X8 b5 [1 e
THOLD_UP @ AC90V，100% Load $ K7 H; b- s+ e! t: }& r* s
THOLD_UP @ AC264V，100% Load $ z6 J: M4 i1 Q8 G. o# \" _2 S( G$ o
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
# j/ H6 R$ i/ W, Z
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 9 n0 y+ [1 P3 i
4.6、其它重要波形测试：
0 d; s( Y e0 a4 P3 `2 c
- H5 ]9 f7 r9 A6 \注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：. ?/ c) g6 I/ L. i! ?4 [ |
& |( x$ q7 X0 |, d/ a+ f: f
AC90/60Hz，100% Load
5 p, C( M0 @" w, k. ^1 Z
AC115/60Hz，100% load
- a* n- I8 }5 d5 L, P1 g# X
AC230/50Hz，100% Load
; N$ g' j( l! M5 n( K9 ]0 H8 G' s
AC264/50Hz，100% load # Q" `$ ?2 U( ]( j/ y
AC264/50Hz，Output Short $ K" `/ ~$ x! Q6 j" O7 T4 x/ D% p
05、EMI 评估测试
3 E0 G* a% h* Z3 P5 e4 `1 j0 Y% E( Y% J% @# s! I6 m9 Y
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。! Y' y. i- R# [( Q
0 ]8 i% ~, k& k2 M3 A4 O; w+ t7 M. [5 M
AC230V/50Hz 传导 L 相 * h# o, y0 \0 x, u
AC230V/50Hz 传导 N 相
+ r3 p2 [% B8 v# ^+ x8 U ~
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