本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 # I3 [- T* Y( J- ]+ ]- ^
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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！( P# @9 l% |# m; v
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01、样机介绍0 P$ P; H' i% Z g5 E
$ T( a: N$ z; c4 X
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。7 A& n! X+ y4 j8 n
4 O# ]1 Z: P: F/ W) F
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CR6345_5V1.0A工程样机示意图
2 E3 @" B) z" G0 a& S+ V关于CR63453 x( ? G! d: h% \" h
. ] J: ^+ W) B( x8 M: q
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。
1 S9 L: T% P& ^& l6 d% s0 f" e* j1 `$ 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。
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" i! M5 F6 Y4 _6 @' O* aCR6345芯片特性：
- G' v* |( l. R# c, W, {' N ^
) Y) A3 s: F4 \+ u● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；4 P" G- B7 _4 ^1 w# ?- ]
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
& D; U$ g9 D% r* S2 h3 }● 较低的IC功耗；
$ l$ ?2 _: o! Z" Y1 h0 M7 F● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
) H% X! h& n2 Y: j1 r& V8 l● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；* y/ h5 {7 P, i4 h* b! k: z5 R+ _4 C
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
8 E, C4 I' O; C. f7 V" J6 U7 v● 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 G p) O: A9 c) A# Z( j
% M$ I1 f- h) Z0 t2 W% ?$ S
基本应用
/ r5 l: _- q# d2 H; P" }1 {- @6 w$ w( ]9 e
● 小功率电源适配器
2 K6 P' r+ V. N8 i# n) G+ O● 蜂窝电话充电器3 o; O5 Q& S/ m- Z6 p/ ~5 [1 T
● 数码相机充电器
( u! a+ w- s' q V0 n m● 电脑和服务器辅助电源
2 z. }4 ~0 N+ m {9 ]● 替代线性调整器和RCC
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引脚分布 K6 c# I# }0 o6 I3 y
5 G+ {1 ~ a, q, [
& B& _7 O% @! U, v引脚描述
$ C, [3 D6 n& u7 j" E# F) Q' ^4 I5 v
/ N+ [8 }: l2 D: x" f/ K! n& q m+ l# S
典型应用
d5 ?( `3 j( s3 e5 T7 B, P) B+ \+ @9 M9 t! N) Y" r* y- i! ~% C
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。& q2 w _6 j4 V# |$ L ?+ t
+ @& m; Z& [4 ?, C! 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。
( [ w' D% U6 j7 l/ I. H
G/ c* B% c, c' {$ U! ^: A5 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。
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02、样机特性
* N l7 n6 @1 x' Z2 O& s8 G
* N$ ]9 H, X/ e3 y! M; W9 a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。% N% _( ]0 H' U% T
8 U* I: _( @7 V" e& d% ^: ]
2.1、输入特性：; R+ m' \2 m7 J8 j* Z2 o0 `' t
& k9 n) D$ q5 C J3 v5 J* u6 M4 D
$ ~! `; O0 z* p6 p% [2 c7 {2.2、输出特性(PCB END)：, o: Y3 z. O$ Q* W
# O1 V, Z! C: _: l a! F
: e, l2 |+ Q8 L+ D1 Y% `8 q: A. M: `/ Y
2.3、整机参数：# U! ^! q$ a" g0 U$ c3 E; j
" \4 j, a. }. Q( l& o) B) m3 `$ y; l
7 X7 u3 ~* E* @+ O2 h6 L' e
2.4、保护功能测试：; r; P" `$ N' \( {6 g" g5 Y
9 D8 Q' ]' S/ n! L
) X9 N/ P% _8 Y) d. p4 R
2.5、工作环境：) d& ?" O0 T5 ~8 k
3 t* y1 a; O; ?, M1 @0 p8 Q
' P6 d5 E. @2 E% c2 y9 K
2.6、测试仪器：# D- J, l# k/ s
6 e% H, I: c9 P0 u8 |8 A
4 d6 K0 L2 l1 p% B. y# P03、样机结构信息
% L6 S3 `; [$ U8 A. b( S2 p4 d6 q0 m7 r& _/ g
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。 ) J8 W& z- d) `8 s1 [
3 y: u. y( s3 b F
3.1、电路原理图及 BOM：
. V4 c( v3 A; q1 @/ F& c( @5 _. o0 y
3.1.1、原理图：' r6 D! c! u% P: f2 m# T) Y
4 Q% Z' K8 Q. a
3.1.2、元器件清单：
; H* @4 G! Y# j2 m7 T& q& w7 }. G5 q9 Y+ s$ l
3.1.3、PCB 布线：
9 f+ {( Y7 `' B- ^$ p! M; o$ ?2 k8 Z1 \; I+ Y) v9 i
# H, ^! P/ [0 J: ?: V" l3.2、变压器绕制工艺：
6 \: _- r% O: t8 n1 H" v* `5 U% O! A
5 T, [8 F' S2 _9 B2 \* e3.2.1、电路示意图：5 N0 X1 D# P6 B5 r0 B, w* J4 Q
3 u! m' |! Q( b# l
' A# E* T) y) ^2 u' x# C2 Y/ h3.2.2、规格参数：1 V/ ?5 W6 `, c$ C+ x9 A' i! J+ Z
. `9 R$ i" k2 ]4 I' U. g
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
; K% |2 h0 Y$ D2）材质：TDK PC40 或同等材质；2 C e0 b8 g; d
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
& K0 j4 }% C) ~" f' ?6 P: ]4）N4：三层绝缘线；
' r4 m# y( `/ ]) ]# Q# X5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
- S5 x+ U7 \, p' S, p" P! s5 B6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；8 I0 k0 o( c( K9 a# U8 V% _! u' h, j
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）)
$ y/ q2 \. C. `8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min7 E) f7 d# l$ e% R, p$ `/ H1 Y
9）成品要求:浸凡立水1 c& r2 u/ T: |' c6 S) d7 D
8 h& ]3 L* B# O3.2.3、变压器参数:
( C- U \0 I9 g2 r* m1 m- e4 X) A8 c0 P' z, m+ f2 P& T; B, T% v
# |- Y! e) V; ?4 X) o3.2.4、变压器结构图/ u1 C7 }1 ^2 T9 J' ]
( A, Y: r- P {% a2 ?% t4 Q
9 l/ F5 \3 r) T A04、性能测评! Z) k2 B3 i1 {9 i( S# x) h
4 j4 [( x/ u: r" `$ H5 ~2 a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。 3 r6 E$ W( L% ^6 m! D/ \1 L
5 s- ~! C5 d x F4 Z
4.1、输入特性：7 Z9 P1 I: W2 u5 M
2 \4 B% V8 [2 [% l7 K: ~1 I6 n2 }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。 % a! a- o4 s; A% @( f& V5 F _" f
3 s; z! H" @- l7 Q$ u* q表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)( r+ K1 x# K6 v3 h; x" h
2 X+ N& c8 |. a. Z" G! H k; A* A; \- z5 z5 K3 }
表 2 输出 100%负载下的输入特性$ K; F! ^0 d% a) ~ }
" w2 r+ K$ l, g/ J% P6 K3 z: I表 3 效率测试（PCB END）# Y6 D0 J3 _/ M2 j+ @( `) Q
8 \8 \: R/ @. B) G4 t* A) ^2 z0 p
6 P/ i! V. D0 V. v: h4.2、输出特性：
- k' r* K7 _6 z: b0 s; S
- F1 {2 H& W& J; r4.2.1、线性调整率和负载调整率:" G2 J7 J/ q- \* y2 W, Q
6 L" ~: ~# t9 W6 `# j" F4.2.2、输出恒流特性：
6 ]3 S, }6 T8 P- }2 D7 w) V$ ^: Z$ J9 }6 \
4.2.3、输出电压纹波：2 ~" q# o) z6 _2 j- ~/ l9 V- E# f
3 ^% E7 D" _7 Y3 x
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。. {4 Y9 u; b0 P% w. m+ a5 ?
/ h; u. s% E' o2 b3 R/ l
- D: a4 _5 h5 O. X3 N5 @
& s: }2 [, D4 y: L
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
6 _' Q$ c+ K% P% s( w
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD ( h7 z+ A% A$ }9 _5 Q* v4 l, \
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
4 B: y% e, {" ~
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
( e* m* K7 f" j: N e$ x. b4.3、保护功能：+ F) Q5 I5 _$ W8 a+ o4 T, u4 Q
$ r; V: n% H- \5 G7 H0 M1 }
5 ^+ Q- O/ G" J& q
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 `4 e% q3 k; @. b- i. O$ Q' w/ y/ H: H* K
4.3.1、过流保护：
2 T, H: u& r9 A# ?. x4 b
% _' i8 ]2 a% L! V( E) V( X4.3.2、短路保护：
) }! a. M& h P. F+ M; E/ T1 Z% `' x- y4 s9 g: I$ b3 h/ I6 `# `# x
4.4、动态测试：: z3 ]; u! }: E6 a5 Y
! j1 X' Z$ o* J# ?5 X" U/ [
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。! X/ d# ], Q& T, j$ Y" q
: N0 J& S/ ]5 G* F
/ d" |' [/ @% r- l/ h$ K
AC90V @ 5ms 5 p, r# f! u1 P) V2 l, G2 J# L
AC264V @ 5ms
2 P2 M- i3 b8 R. H! [- R
AC90V @ 10ms 3 d' n) S7 J. n$ G* l
AC264V @ 10ms * j( G1 R! Z' c- Q2 h4 m4 N7 ^
4.5、系统延时时间测试：0 Z' V% ^6 _0 H1 g5 b. z
/ f# `/ A4 q2 }9 h$ _ ~- V) Q注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
! f7 C9 `3 Q9 b1 Q* p) q' R
2 ^/ X% ]6 q3 ~2 L5 ^7 b' Z8 H
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
) P4 w+ b7 C$ o- h3 R2 v5 t5 W3 U' ]
TON_DELAY @ AC264V，100% Load % _2 ^; l. b0 \
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 6 ]% u t/ _1 c
THOLD_UP @ AC264V，100% Load - a* E! a u4 i& C
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load }9 h1 m4 q" k! c; g+ E, [
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load " i0 P3 F$ ?+ Y: ^9 g
4.6、其它重要波形测试：
4 T# a5 N6 M* J* q% [$ L U
. q9 [ j) M6 w) G5 N注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：3 e$ A9 s$ ]4 t/ M; f
, M) J k. O9 |! ~( }; `
AC90/60Hz，100% Load
x3 Y6 D$ l m6 i1 j2 X% ?
AC115/60Hz，100% load & c% E" l9 |) \8 H- a
AC230/50Hz，100% Load
) z3 w/ T1 q$ Z: F8 g) O% X
AC264/50Hz，100% load % {: b) @) N1 h
AC264/50Hz，Output Short
0 m, N: |' D' p B( X& N8 m05、EMI 评估测试
- R5 C, e* z; Z$ S# _" B( I8 E4 F8 P. t& [
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。8 x" l, G" t. t3 p U+ I( U+ z
; l; g3 E) N3 s
AC230V/50Hz 传导 L 相 ) F) K3 c; s4 m, m5 }! \
AC230V/50Hz 传导 N 相
7 H y' \1 E: ^
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