本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 6 [# P. k: L. Q' I4 O/ Z
6 l( F' k/ D" N- ~- }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！# a( \) A- @# t
0 a6 _2 W( [# c3 h9 s0 q. n2 Q5 b2 ~01、样机介绍) n9 @* u+ z# U8 F1 t( m6 |
* A( S6 p" k# |" Z9 h$ Z; ~: w% V
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。
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2 y$ g' y1 M- ?# `$ T+ A: ]
( s, l( H; l( z7 m
CR6345_5V1.0A工程样机示意图 5 }3 @% G( p1 U7 |/ c5 l5 \
关于CR6345
6 x2 \2 d8 u" a8 I$ S% ~7 H" }/ i
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。
8 b+ o2 J G: t6 d1 |- B! s! o6 R0 V/ s; H6 G# b
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。: j0 F. H+ M+ j0 R
, C) n: }' [& j, _& XCR6345芯片特性：0 x+ C1 ^- u" m4 L5 Q/ P) q$ l
* p$ d* N v' C7 ?0 F7 x) y● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
- E% Q' Y1 e4 q# l9 P* p9 L● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
7 Q. }3 a- I% q' g● 较低的IC功耗；
7 ^- ?5 B( n" C● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
* {) i$ h9 \- V● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；. {. v- ?5 h! K4 H2 d, X2 e
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
, @& j3 w& t& H2 z( E● 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。# c* t2 l! U" J7 c" Z
$ y t; y/ h2 C/ b+ v2 R7 p& g基本应用
' G8 C v# K" s& z$ J/ O5 v6 _/ M8 A; `
● 小功率电源适配器
5 y- Z0 T& V5 d% i, ?0 D● 蜂窝电话充电器! S$ ]+ r1 b: _. Q3 R& \9 e
● 数码相机充电器$ l2 r N7 t9 b# W4 Z
● 电脑和服务器辅助电源) A4 E+ i" D$ F3 e; F
● 替代线性调整器和RCC: @% g% P" Z' x& k9 D
6 e# ]0 T- @- h5 g( W. v
引脚分布- L: a( g% P% r, d
: R) Q: z2 A; I$ X: P
; }) p( P. R7 _* [
引脚描述 H( U4 e( O! C. @4 ?* M. _- S
. i( z* @+ Z% H) k$ X" I9 d% E( B. f' W
典型应用6 w) I; S4 [# n
9 M# ]4 Z, X& R
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。9 A4 F9 P2 V+ `, h0 y* B
( K! ]/ C: a9 \, p& a! ]. i0 M+ {: y
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。5 G2 E7 `* Z/ x8 K
; x2 p" c# t8 r4 m* Z. L3 }6 P# W
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。6 X1 D$ I7 `% U7 \5 @7 X# p
& {1 U- _- V0 ^% b* i02、样机特性
3 z/ ~5 E* d0 s: l% z/ V
' B4 i2 A( k, {5 b! U0 f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。
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2.1、输入特性：
& J# W }# I5 f3 k7 E( H! @+ A" N7 o" }4 v! j
% ~5 p4 X( _0 b6 s
2.2、输出特性(PCB END)：
2 ^* ]2 c, r7 c( w6 X) S e2 o8 r) i
0 }/ ~% g& b3 H( }) n+ {: W- l% ^9 m) ?; T
2.3、整机参数：- v0 `0 W: ?( U e* h
* M: q9 o* Y0 |% z$ `
7 |* U& u; n+ Q6 {/ e1 m) A2.4、保护功能测试：/ I; }+ x$ Z t
: u1 b; q5 _* L7 F+ D1 h* n. y
- j6 ?2 C9 h4 x0 Z5 a1 ]
2.5、工作环境：- d' ^9 ~9 c" ?. \0 |9 n$ f
! p- @, r: a- ^" v' g
" X2 Q8 L2 E f; f2.6、测试仪器：
' y6 E( N( u( s% a
/ l, B1 C8 v" V+ {/ x- a) ?7 s. x N& C, v* i- t2 O. D: p
03、样机结构信息
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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。
0 Y* I3 D0 d/ O/ Z% |0 a; S0 w" J1 r2 w8 A- |3 A( o8 ]- Q. [( X
3.1、电路原理图及 BOM：: I, V: O; e8 R5 H. ]+ X6 x
% B& r8 [ Q: _$ `! ~# H; R
3.1.1、原理图：
/ l) f: x; D3 u4 o- b) F& T9 \! S* {0 z2 v8 @( Z @
3.1.2、元器件清单：
* c/ ]$ ]* j7 S. Z
. }3 k1 z# ]1 S8 x" U3.1.3、PCB 布线：
. B" \* w) V2 H. e
* j4 O! k# v; L( U# z) V( ~# K, @. Q+ i3 _7 a
3.2、变压器绕制工艺：
% X. o, A- H0 K$ }* v
9 Z! z Y+ Q( n3 i0 u* s3.2.1、电路示意图：; m( t3 J% u A* Z: P' s
0 @* z% W. z8 |/ J+ K2 \& X. q; I+ ~3 T3 A( S( A W
3.2.2、规格参数：
5 h% F) d1 e) g5 b/ p
! w2 Y4 A0 E' E1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
/ i) A; r. W9 F' Y: d+ }2）材质：TDK PC40 或同等材质；1 f% f) _5 O/ [& ~$ C
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
, {0 m- d' n: D. v% [ |0 c- M' B# @4）N4：三层绝缘线；5 n0 ~4 A$ T/ Q; L p0 ?
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；7 f" r, B' K# E& X6 X+ o
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
4 W: b4 r1 |; ^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）)3 [" z( \% X7 {$ k
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min8 `* i, z8 }1 W2 C; r2 X
9）成品要求:浸凡立水: s. r4 ^7 P- d( b! d" p6 Q, w
0 K u% B7 U, S
3.2.3、变压器参数:
! W- A+ g- e2 `' Z, k/ H8 l
+ j0 D: H3 V3 P3 W( `# s3 I
2 g3 D3 e% }2 w' R* K1 a3 [3.2.4、变压器结构图
9 `; z% s: W# I3 J! R) ]. |5 A, h7 H7 x
" U' C4 @( D E; g6 @
04、性能测评' c" M S0 o1 X9 X; p& ^
6 F# [3 \- d! K
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。
: V: e! u6 {) H
3 k) ?- L m( }( k6 g4.1、输入特性：
+ Y& B7 B5 S7 N2 ?% V8 {# E( K
0 ]6 A& H8 `3 k% L, E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。 % T+ j# n Y4 ^: i/ l
' [( ?: p2 I2 R5 _* x表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ), }, d+ A1 }, }1 s- d9 T8 J
A/ A" o* u4 }. G" }# T6 }2 p$ \( w, t" u' v
表 2 输出 100%负载下的输入特性
0 W2 f4 p! k$ X: h. {1 Z5 u1 g
' ?* m6 ^# b7 A& o4 {8 _表 3 效率测试（PCB END）
; q1 F3 O) _. a7 G
0 g$ S- H4 u0 `+ c: P$ k- L$ U* O9 G3 y. _% r
4.2、输出特性：; z0 G. N( Q4 v
/ {1 W B: m% g3 T: }1 E
4.2.1、线性调整率和负载调整率:- @! t6 l) e. [& l u
5 \2 e( t9 b; p
4.2.2、输出恒流特性：
* C% Z, B! K5 {! B6 L6 S. j
5 b4 V) i0 n: f! p4.2.3、输出电压纹波：
& e7 o: e$ R* O: _' F/ J( J3 ~8 X0 Y- Q, p* A# J3 v; E/ W# p+ \
注：纹波及噪音在 PCB 端测试，同时 PCB 端并联 0.1uF/50V 的瓷片电容和 10uF/50V 电解电容，带宽限制为 20MHz。- f U( R' d% r; ]% G; c" h, b
$ ^/ V! k! V$ `- U: o
2 S2 ]: V' w( c) b t! B. R8 U2 u
8 B7 f; A3 @$ G+ G
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 1 b5 d {' Q$ c# r7 o
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
+ d8 V- R$ ~( \- z" ]9 D
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD ; I: F8 p! [2 y% H# Z6 X7 A
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ) w6 x+ W6 @, e% h& `. B3 S
4.3、保护功能：4 h: x& z2 }: c
8 ?( n4 `7 W8 a; Y8 b) a
1 U0 T) e! a9 ]. _
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
: v) b/ J( J: Z9 S
3 T9 N6 b, g/ ^) D4.3.1、过流保护：8 O$ L5 S0 t8 j6 ^9 H4 F. n
5 x3 T, z2 \) x2 g1 _# ^" o: t0 ^% m4.3.2、短路保护：4 T! T5 |% r: I! _; }+ x
- Z ~+ G! L s9 E4.4、动态测试：; c5 y8 @4 z, N
3 G+ m4 }2 K& A h: F4 W8 Y0 R" T
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 m2 i2 ^$ f! A/ Q3 P
2 r; Q. A- H/ [$ t x) i0 |% b
& H* O7 o ]+ e& @
AC90V @ 5ms : d) \; y: O0 C' z* F5 C8 v7 ]1 ^0 d8 B d
AC264V @ 5ms
6 r- r9 W6 \( X6 n: F# s: Z
AC90V @ 10ms % @, n* h1 K' a' k5 O
AC264V @ 10ms 4 I0 L+ C6 x2 i, _! n: @/ T9 c* n! [
4.5、系统延时时间测试：6 V; @$ M/ r: s! L
; ^1 h5 h! ^& c* l注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。& C* q6 z6 g1 w1 b- ~- S2 b% [1 k
0 y6 b: U) R! y* r4 `3 i
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
+ n: ] L& x# ?+ M0 f
TON_DELAY @ AC264V，100% Load $ a: a3 s/ Z+ \& Q( g
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
( D: H. l; m# ~" d" ~
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
% t4 X6 q: N. G9 U, h2 j; J
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
) Z& Y. ]/ J4 z- |* a
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
% D$ z. e7 }2 p4.6、其它重要波形测试：/ J% p: R% Q0 J0 }, B$ L
+ N) e3 t0 p j: Z
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
* Z3 ]7 [2 ^4 E F. }4 k1 i* j2 ^' Z7 [
AC90/60Hz，100% Load
% d! v/ d0 z9 _3 R }
AC115/60Hz，100% load
8 w+ ~% v! {' R8 H! ~2 z( m# g
AC230/50Hz，100% Load
2 X/ H# ? z7 p9 T% g6 \" v6 L
AC264/50Hz，100% load
8 i W' v6 @) h/ l4 Z8 N; ?' T5 E
AC264/50Hz，Output Short
9 W9 ?3 F# U: |- Q: |9 ?9 r05、EMI 评估测试
$ q( y& U! f+ m9 L( ]9 o$ h( n' Y) j! i: q8 ~% P# e
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
; h- |* g9 Y2 V5 U+ F) p ~/ g
8 \2 R2 ~+ H* R
AC230V/50Hz 传导 L 相 4 d, [% n- d, m+ e1 O
AC230V/50Hz 传导 N 相
9 s5 \6 T6 W- @( @' P8 C
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