本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
/ `* v- U- [: f! a8 D2 i U8 W7 b, }. s9 I5 \+ {
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！
+ x& s H+ ~6 K7 t, g2 i- ?7 i$ j2 t1 @0 b9 W7 |$ A
01、样机介绍* S) v$ Y+ ~* J- \
7 [8 Y* ?0 y7 v j$ v- `. p c" E
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。: H1 ~. D9 @0 U1 f
t' \4 u2 k" O( T/ W4 b7 P6 F
5 n3 m/ M$ t% h4 H: y2 ~. X
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
1 N5 r% H: m W3 W关于CR6345. S4 \% d; ^2 K! ^: ~
$ k* k4 n9 A, v4 T* _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。# [( L+ z3 K4 ~9 U$ f. K% f, [
+ V2 M/ @/ a# U1 i5 Z! r2 p4 ~
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。
) a8 G# y1 @# \' q- A
& I/ Z( K0 G" N( U; B. @CR6345芯片特性：
% P( G7 t) Z% S" L
4 B9 f& |+ ^9 D+ v. U● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
+ {6 Q) K+ U* l: T● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
0 c- C, d6 U- d! M) r● 较低的IC功耗；2 ?7 U- d! {# c" p9 I
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
0 ?4 Q# F& F0 {# Q4 B0 y: T! H( `● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；4 p! b2 v# i- t7 e3 H
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；% _/ W& ?6 _* R) w
● 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。% F7 b' f e# f; I; T$ d; E$ w- ^+ r3 f
0 p9 [* Z6 X$ |& p9 r$ [% E基本应用2 P8 o) c8 w0 o" I
& Q; o. c- D, q2 S% B! u7 Q● 小功率电源适配器
O/ Q+ W9 F+ Y8 D● 蜂窝电话充电器
1 A5 C* E4 `7 U8 D* C$ N! h● 数码相机充电器
3 n2 C A0 G$ G5 ]; p● 电脑和服务器辅助电源/ m6 H; z+ [' N5 q9 S
● 替代线性调整器和RCC
- f4 Y7 Q7 U6 X2 B/ c8 s. U5 Q" V- X' ~& u7 b" u; r7 R O' I
引脚分布
Q" H% c4 n2 l+ o9 l+ }& a
' C g7 p. {0 D6 {4 ?4 y5 S6 y( I0 m; U+ J
引脚描述- N* v. X2 ] @
( X0 J9 J- s, Z2 s3 M
: k/ d2 F6 ]" H- z6 y/ K) t# ~
典型应用
" q% R* r6 l; y; V: L/ O! ~* k: y( G
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 B& Z7 S1 k& A' }, r
8 K$ I: Y4 h: O
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。
; [8 H+ i, T4 x$ F; Y
* d3 j% w9 M9 ?% R/ i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。* F7 V1 f: B' V
- T% Z- @- @+ N8 F
02、样机特性
+ H, m2 N6 G {4 G8 W4 T! F ~# f/ k% j/ A' m5 Y9 j, H( _1 Y
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。
" ?5 F0 K: {& p& W( ^6 h0 J
B5 q6 C2 ?% Z* Z, s4 d6 e2.1、输入特性：( O9 N0 s5 z8 {7 U
' j6 `% e2 c' ?+ ~+ W( N
' |4 l" a t8 u) v! v0 @8 q6 R/ o% }2.2、输出特性(PCB END)：
/ X, w+ j$ R+ W R' M5 m q9 }4 j- @9 ~
' j8 Z, \6 t# |! m6 n' }" y2 ^, h
+ g8 P" o* l5 J5 k$ E5 I2.3、整机参数：( R O7 I3 f" S* C% h3 S0 X. X, j
( E: B" `; p$ M) B- Z, C
. z/ `7 D& Y( R2.4、保护功能测试：
2 f6 q& y+ L; F, t# W
0 N, u" H' J2 e1 F1 R4 h, q
+ {# r1 v( i6 Q1 u1 ?5 h2.5、工作环境：8 r; z: B3 G; |5 O
0 ~5 W- ?- q+ n
6 [# s6 t2 N* `+ y* J2.6、测试仪器：$ v; }* @: C* _$ ]3 p1 y7 t1 O
; p3 ?2 z" R- `7 a6 A. u
% T4 ]6 p+ `. d2 E- X* C8 w03、样机结构信息7 r# q1 F3 D4 j2 I
- t5 w8 N9 [* S* y/ ~" m. y- F' h/ e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。 6 l! T. G8 U6 \- j* T* g; p
) P; ?' W3 u7 x" {, ?* m# t3.1、电路原理图及 BOM：
) `' `! j. {! }0 z
# Y1 V& b9 W" Y! s; u3.1.1、原理图：
& Z5 }1 l0 [' v& W$ {$ b& k3 w
, u0 D9 o# t( I( l/ `, x3.1.2、元器件清单：
0 \: r% ^: G4 p+ K S/ L* ]1 n7 B" z* V, q
3.1.3、PCB 布线：, T1 h9 h2 d$ g7 {& E3 p/ R4 D! N2 c
: A# k4 R% Y; `; h* d) @6 e; h1 A
3.2、变压器绕制工艺：
( d3 D4 V( f) q& g$ |( n- m: J1 v/ Z$ y% |
3.2.1、电路示意图：0 f2 Y, }; _$ i; }* z
' _) x+ h/ M; F7 Y/ G' C2 D# m1 J3 S# s r0 z4 S$ Z5 E
3.2.2、规格参数：
2 g! A& U! O% P5 j* c
( S8 U, C( w8 I0 W6 w; d1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；2 N, s, y6 f) q: S% H+ E7 i q
2）材质：TDK PC40 或同等材质；1 e( @- j" L9 E% |: k$ P" X
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
9 p- ~. p- O) V% c4）N4：三层绝缘线；/ F# z o v8 m- k O
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；0 S3 I$ E$ h1 @
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
9 R7 j9 C7 \. E/ N7）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. n" ~3 ~! Y8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min* ~1 ?5 U! e5 h+ }, k8 Z2 G8 a# \
9）成品要求:浸凡立水& R8 B4 |7 i1 F) ^1 @
/ C j& {5 e4 _. N/ U0 N9 J: q5 v* H3.2.3、变压器参数:3 c, `9 e7 i0 J, q" T& S
$ T% n ]+ s/ Y) d* n
; P- Q6 `# q4 R. @3.2.4、变压器结构图. x3 U9 H0 B; ~, `
1 n$ m* g$ j% h9 |
2 [2 K3 B" l/ d: S$ Y- R
04、性能测评% Z- u. {& M E
( l! t$ H. H/ C7 K6 ~7 n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。 % x& s, g3 C6 U3 q4 i1 {0 S2 \
& D, g0 @: n. P- D0 [4.1、输入特性：3 M8 B% n) u) `+ a0 |
% B8 z( X( r/ c5 h0 }
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。 " e0 |6 K. t- K4 Y( G) ]
) n* A" @( q% c3 [% V9 Y T' S/ t表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ); M9 L$ Z& c; b9 [, l* Z+ H
. n/ G# t) x2 \9 Z8 z
* M7 e2 }8 l6 o% w! f4 T5 R m) w表 2 输出 100%负载下的输入特性
! p5 W7 i1 p: I R) i" @
2 n: W5 w# f" z# j. A表 3 效率测试（PCB END）
/ s6 `( F1 n6 S. l7 R4 Q! x, y/ z& B m9 ?6 ?) w7 x
+ u+ g) E! k' F' G# H4.2、输出特性：
7 r% k4 u/ n6 h$ i: Z1 ?/ C
# B5 u- g# y4 Y. y5 T4.2.1、线性调整率和负载调整率:
4 }! J5 G5 Y% [$ u) @
, |( {+ U8 J! R+ i( q$ }4.2.2、输出恒流特性：
+ A' i" f; L! G! L& ]/ D0 s0 {* m2 |& ~" c6 A. E D7 V" \1 T
4.2.3、输出电压纹波：
. s) _4 {& G) s9 b
% W) P. R! \, | }8 I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。
5 t* d1 }% i( z0 @# J3 b2 `6 b3 W! ~
: P% a" w0 b3 K2 z- b2 P
: ^# A/ e' l. m- Q
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD ' J. n1 R) X1 p$ b# Q
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD ) }2 j$ p" z# O' \, d
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD ' w5 ]( w: h* w* l
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
% t1 w. O* f0 {4 ]" J4.3、保护功能：
1 F: n* d, w: K( B$ Y0 l2 a2 B2 a' Z2 A+ j
$ v& ]# [. E$ ^# r. H' `注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。1 f- J, Q3 r1 E, W z
/ X) k7 z: p6 T w, K
4.3.1、过流保护：
0 ^! V0 [" d4 V; f
8 Z$ y8 u0 Z+ K% ^/ k4.3.2、短路保护：
- I' ?2 M0 O5 i6 n) H2 {6 S' C& \% `
4.4、动态测试：; K; e \1 j, t, K/ \
& q' V* o# f6 P) S
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。0 L8 R% `1 z- C$ ^- b4 ?; c7 |$ O7 m+ b
) e0 T$ Y* Y# ]3 B* U
Y! [- U! G" @, D
AC90V @ 5ms 2 ~2 f* p7 Z0 C L
AC264V @ 5ms ' S- S$ J0 n8 L& g: ]7 R9 E
AC90V @ 10ms 1 s9 M* }! ~: I- S
AC264V @ 10ms
! a( d+ g1 S/ C% C4 w I' W4.5、系统延时时间测试：
0 B0 R2 ?6 Q4 s* r- Z8 T" ?/ B/ V8 M% I
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
6 V: U2 ~ m/ w* n. k+ K
; L8 k8 R ]% t1 V
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
+ l3 @, j# v; B6 y; ?
TON_DELAY @ AC264V，100% Load 6 y; `$ R- f, n
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 3 z6 |* [0 T* ? d; y5 T. O$ ]* G
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
, j* @( o. V- V5 M; {
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
5 y9 p5 ~. Q l3 s
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load ! ]+ Y' j# ^. G4 `
4.6、其它重要波形测试：
" P; r& U6 R8 Y8 L- A6 i: F0 \9 P* h8 M% d- h |
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
! R P4 J6 b: ~2 s/ M5 W. X+ J/ O, r$ n& {5 Y0 E
AC90/60Hz，100% Load # y9 Q) v( B; [, l4 X, ]0 o
AC115/60Hz，100% load
6 J. b, [3 _( t
AC230/50Hz，100% Load
# \7 u+ y. _- S6 e
AC264/50Hz，100% load
# D& {* M& w4 z- T# u/ y# X) ]
AC264/50Hz，Output Short ) b3 \4 Q; m8 O! s& W
05、EMI 评估测试$ ~" e7 g* X% u: [
0 ?% s! P. c0 P6 V' t4 A/ A测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
, t$ U( D; [- C8 b, ~+ X, a% I7 {0 b; [
AC230V/50Hz 传导 L 相
8 l; Q: H6 |) ^' L$ u) T' u
AC230V/50Hz 传导 N 相
4 @' F) d) G# G, T3 v0 w ? V5 ]' R
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