本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
4 l( U1 l) y5 Q
% M6 j2 t6 \% f" v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: I5 L4 g0 G, I" F
( o9 F% F) t; X" A01、样机介绍
3 r7 D3 @& K# w& K. s
+ ]# I1 q/ a' n6 n/ C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。
- Z7 \* h6 I2 r! v
: T3 D' ~' I7 x& b, c X
- L4 q* G+ L) ~3 E! Z/ j
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
5 z( c! y% n8 }& {- _关于CR6345
0 t/ u6 U+ g% O' G9 r* ?! x
7 q2 E. k& f( p3 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。( m2 e# d9 u) B; Z
7 d9 p0 R2 X8 x+ G; r+ ]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。: p$ q7 x- {% l4 D( k1 Z/ y! y- u
+ u3 r5 C- ]/ T* @CR6345芯片特性：9 P; z6 p6 B$ S
! s2 n- v4 }! C6 I: n2 {& A
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；3 g3 {3 ]+ r8 H6 o6 A* z$ D1 B$ P
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；# S& k: t. u3 J1 l1 E
● 较低的IC功耗；
# P" t7 J+ h/ y/ s2 R* a● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
/ D* d: p. U! V0 P1 |4 V● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；3 E" v7 q+ z. I. \1 F
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；1 H+ P4 A4 L& x0 \) 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。! J/ E5 Q7 B" U$ R
0 W, k$ ?& M. \- ]% |% m3 {9 V: f基本应用
! P# p% R# R7 ~, T" `3 d* [9 M7 D* W- X/ N, g) c
● 小功率电源适配器3 m# |- j+ J# [/ K/ b* L9 {
● 蜂窝电话充电器" y0 I9 F4 c- {: O6 I
● 数码相机充电器
/ S6 W5 p0 _) K● 电脑和服务器辅助电源
; _1 i( Q# ^8 Z- \" N! j: L( n● 替代线性调整器和RCC; h3 ] G( u% [2 k0 h% z
" `) b; ?* `9 Z/ y) _1 d引脚分布
: C0 D, C& n$ i( `& N
4 k& O) {. [) Y8 Z. M, M% U- R, ~: Z T @" M4 Y. Q3 l! Q
引脚描述* l3 U0 C) k3 o6 l: N
% \% p( V' b% o& L) S2 u- p. v4 c
0 a2 b- \$ v8 x典型应用
0 X' X5 b& }7 j I
$ \" R/ H1 H+ L% a3 f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。
2 E( c: o& L5 V; y3 O1 `2 ]. _
+ V4 K* H% ~/ z; [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/ Q |. o7 w. ~. L! L
+ Q9 J5 \8 G: E6 B- X- c6 Y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。 L( @2 t/ j; T4 @! A
' \5 D5 V" f( ~8 @! I2 ~02、样机特性
: {3 H# W! c5 k, {' I7 ]3 ~" D8 z7 ^! k% o9 l( J. ~# b
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。8 B4 e" e( @4 j
. X7 h$ L3 [: v1 z" E8 b
2.1、输入特性：
. y# f6 s K4 E: e/ F# B. k* p( c6 y% `: M# {
8 v6 o$ K+ {" w/ h. G/ e) E
2.2、输出特性(PCB END)：2 M0 L7 C8 z/ Y& ?/ G6 z
3 M. ]3 \3 G X! e* i; [4 U6 V: g1 E
8 v4 Q* o% A1 Q6 m3 V% X5 V. E
2 p+ X& Z6 K- y6 \& J" u' x% u y
2.3、整机参数：
. d- J3 u5 e7 g' r$ o6 G. M" t. H
# q$ i3 ]$ X' t
" g" u4 X! c8 r; A0 H
2.4、保护功能测试：
: j2 e2 U! e ^) W U% B N" g5 E7 |3 ?6 w) F7 Y, ~3 w
) ~* n5 M" \' p
2.5、工作环境：% }7 w, C; R" `. | {3 c
. d+ c. i0 N5 P
3 P" b( X" ~ [+ {' p9 u) H2.6、测试仪器：
. U$ z1 X( Q6 d& N/ e4 z
* L6 W5 U2 Z6 J$ G- X" V+ l" H
/ Q$ I. l; e. `+ R) H: P! ?03、样机结构信息
7 ~% \1 f) _! n, S; y/ y% a; X( Z7 A# y0 Q8 B. J4 o. d' K" _4 m
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。 ; s7 x! A+ z7 x% y5 f% W, @
1 B" K' l: E1 O" K1 Y1 e
3.1、电路原理图及 BOM：
8 P- `8 O$ ~) ]* D7 q& B+ |& _9 C+ n7 V
3.1.1、原理图：
: K2 }" W- k. d0 i( o$ b
% f9 K$ S: r: V. I+ n1 J" H! p3.1.2、元器件清单：
/ R3 Y& B/ R+ [; T7 h+ y: I$ H" l: f7 y% p, W J5 B; n
3.1.3、PCB 布线：
1 j& D, k8 Z& I9 Z3 }6 x& ?8 l# ~
9 u- ~3 _; t# @$ r5 p( j% q3.2、变压器绕制工艺：
6 |, ]) }# v4 R* O9 c4 M# c
" ]0 K1 ]1 |# {# B( |: I4 W) H/ S3.2.1、电路示意图：9 t; a# b. W) P3 `8 R
" k4 j% ]) h. j
% P4 J# g0 F& e, f8 w+ z/ z3.2.2、规格参数：0 @6 n: U3 D: J% I4 f
/ R9 C' Z! P& Y" `( p
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；) u4 y: i& F9 ]0 j* L9 f0 T
2）材质：TDK PC40 或同等材质；7 J: @- Z8 ~6 I) g3 Y" J& G
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；; J0 [% T# S: T( ~7 W3 S' C
4）N4：三层绝缘线；5 Y7 y# u' S# O9 b' v! _
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
. N1 O- c/ g1 P( L6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；6 a. i- j2 {$ t$ q
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 O9 @% d6 N( ~( [6 d% p# }
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
6 x( z- K G6 n- n" O. g9）成品要求:浸凡立水
2 O: r. F- I$ D$ n6 D0 j
. y: v, ^: B9 }6 Z3.2.3、变压器参数:1 ?0 s0 Q( ~6 k' G3 m
! K4 d7 F# R# @- U3 |, ?2 ~
$ c. y& ]5 H) G5 ~8 @3.2.4、变压器结构图
5 ] p( y9 I2 h+ T8 _9 }; E, D+ W$ l6 f; z9 T" h, Q
6 q7 F. J. k' \ _& n( E04、性能测评
0 C2 H- v8 m3 R. C$ w% a" k2 S! p8 W) |+ i: H; J$ w' l
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。
% `& @/ j6 L" c$ ?" N9 Q
' X7 @' T/ C: ]) z4.1、输入特性：. e; s2 C0 y: r& ]
3 U0 h9 |/ F% _8 R7 y1 t3 ~
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。 8 o( Y% c. O+ p1 o- l* M( `
5 t& e( a8 N: O3 o7 @
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)( |3 @1 q; _+ }" o& v4 x
7 I% z8 s5 P9 B) q
$ U) p5 E! p8 y" o& @5 q1 {3 `% x' R表 2 输出 100%负载下的输入特性* N; S. n' o: A% k
0 I# K- r0 m% S! F% S) ?
表 3 效率测试（PCB END）
! b! x/ o, q4 p: V7 ]4 M5 v( K- D; G' X) a; _% r& V
9 k; [) m7 k$ J- b; u8 T( c
4.2、输出特性：2 I8 t; o% h' p! x6 H3 H- {
9 M* W+ @4 X5 Z1 @
4.2.1、线性调整率和负载调整率:' L4 P+ d& A9 _; }
5 }& @3 F2 H7 y) _! X" h* |
4.2.2、输出恒流特性：- E7 w1 q. | M/ p
' p. P; L+ J ^5 u8 ?1 ?* z4.2.3、输出电压纹波：' C2 ~( ?. @ E6 u3 ^- I0 ^" d; J
f' L. v; `$ S& @! V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。
- K# `7 K% ~' V( a4 T5 C% Z2 `% c# ]. y" s: Q+ r7 I0 W6 M
3 l( g: k5 T' ^3 K* p
( W: a# ^$ y9 Q* X0 ?
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 1 [# C: K( g' g i
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
3 Y- T8 i) y0 N4 U
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
0 j) M* R/ ^% |5 c9 k
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD " J u7 Y ^2 h, M2 B* `
4.3、保护功能：9 M, F+ M/ Z* J9 y$ k$ y8 a( ]
( E" N9 M9 h4 @/ b; ?: q4 c, _7 {4 S( |$ L8 ?2 H9 }* l( U# ]3 `; M! J
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。) }0 g* q4 N) J
* [$ X5 _: l0 `* G6 V5 e( c/ z, U! K4.3.1、过流保护：
`7 D" q9 s) T# [! S) {4 R! F7 |- t, y3 {
4.3.2、短路保护：) } C5 m8 f$ X5 B) n e
* Q; g8 V9 S2 b3 \, M! l
4.4、动态测试：
& D C) a+ \! }% @9 p
: V$ ?2 Y2 t5 L; K7 M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。
6 a4 n. K1 ^. c; p
4 o( {$ C3 H; _0 ^
" X- j! b% F) u* E
AC90V @ 5ms
; v& x* h1 `% j) K9 S4 t+ Y
AC264V @ 5ms # ^1 z0 v' _( ^) c, B5 w6 `$ ^
AC90V @ 10ms
( h8 o8 x" v; {( U& h& }: q
AC264V @ 10ms
7 H$ c3 x2 y; X+ @+ J# C) Y4.5、系统延时时间测试：
% n# N* X& K8 i5 z/ s
5 g1 w1 A, P# y' K注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
( ^; w, G" y7 h
8 P: l* i* o1 n: G0 D
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
. a7 m; u# x1 s9 _9 t! W5 _
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
, V4 j" P( A6 x9 \4 Z8 `4 V
THOLD_UP @ AC90V，100% Load : M5 T4 C- }: U8 H% }# g
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
& |3 `5 x% Q K/ Q$ y4 @! C
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
; O3 @( N4 G8 y9 l
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 0 o1 P4 f2 T" X9 w" Z' b7 z4 ?
4.6、其它重要波形测试：) X$ e8 M; N, s/ G5 A9 ?& C' V
U+ }: h r% [( d* d* Y% o& Q5 @
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
# R) @3 y. |' L) ]& O7 b& U& H/ H1 N) G. d2 q
AC90/60Hz，100% Load 4 t; a: [4 t. M
AC115/60Hz，100% load
1 d( a, m' R" J; l& a, E* ^& |
AC230/50Hz，100% Load $ ]4 O2 `5 M2 f3 _
AC264/50Hz，100% load
% h( u5 y9 I, y+ E0 j6 X, C1 N9 ~
AC264/50Hz，Output Short 8 p1 e3 d$ F0 o
05、EMI 评估测试
- [# ]9 u) q# Q4 D, p7 G4 O6 w( w# f& R0 S
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。 E; V# W* }8 W2 Q% z
4 J/ q i5 p$ b1 q% S1 v
AC230V/50Hz 传导 L 相 ~5 Z' L9 }! ]" \7 r& [
AC230V/50Hz 传导 N 相
. u$ k- L3 e1 q% b, e% q3 I. o8 q5 {
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