本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
7 P% n' j! [0 }6 ~/ F
6 l8 F4 \3 z6 q7 N( G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！5 v, Z+ x) m# [' Z* |( s7 a
( @% U2 k2 b, M8 |% z D
01、样机介绍5 H$ L$ l$ l: `
5 o' ]* g2 p; q7 R) z
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。
3 @5 v N# Y, C
* b9 ?# e; U/ O
+ ^3 |( G" t; o0 ~! T
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
m8 d' Y) H6 F( _5 [关于CR6345
7 D/ |8 r3 ~6 n3 f. X% W3 n8 `* ~1 w& t; ^2 u0 R4 r- @
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。, R3 o4 j' i1 J
4 r) ~' A0 K8 VCR6345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。
. ?+ c, j& e8 C" t
! _8 Q2 E+ P# |CR6345芯片特性：
$ @' P5 o% P4 ]; X6 O& A) b2 @ Z- t* y
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；9 E, [$ f3 [6 q& G3 H4 B
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
u9 ^4 `( U! s; q8 O% a3 x* D● 较低的IC功耗；
* B) b% @/ U. |! U* W● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
0 a, u: S E D" S● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；7 u7 n0 e, H. [5 P6 F* q8 l
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；1 t! R: g1 r' J" M6 w! ~) o X. G5 I
● 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。
; }& @/ A; b& a3 I K! h1 L9 {
" V+ ? i) s; i5 `& e3 l基本应用
, g4 s& {7 b: `) J0 B
+ N2 B, F5 W4 `% X6 u+ ~● 小功率电源适配器
. O( N- E6 I1 |" f/ b) B● 蜂窝电话充电器4 J6 e% t* n% Q' J
● 数码相机充电器
9 r' e9 R1 B! h6 L& ?, M% _/ e● 电脑和服务器辅助电源
. c2 k1 |' b" T: j● 替代线性调整器和RCC% n: l! K# L+ w9 t2 Y& L
! l! O; K) w# h v+ n引脚分布0 }- @* N8 B) L; l% |4 X' l/ n
1 [* B' @- d, n3 N$ T u$ {- J- U: P8 y- z
引脚描述
4 s! ~' S- ?6 Y/ d' ]' W5 x# M. I1 y- g' f8 G
/ A6 b) M: S, c% y4 t典型应用/ }% j! K2 z, B) j' o0 B9 e9 T9 s8 o: c
/ r, w2 R+ ~2 }5 I6 D
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。
8 ~% R3 R: b& P2 N
! c) w4 O T/ \1 S% M% Z, i. G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。9 G* i5 _+ f7 L" V) H- s
5 J E, [. B7 D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。
: G4 \7 R# o" R6 O8 X3 @1 V9 ~
2 M- ^# r8 f5 Z# K; ]( W) H02、样机特性
% T6 N1 O6 b4 p6 S- M1 Q6 I
- o! J' O4 n8 X; c" Q+ K& D$ a; L1 `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。, q& ^7 ?8 @- N6 I4 v
$ R6 \% E" L8 j" f9 g* G7 {2.1、输入特性：
. o. A( p; i1 J# M6 u* U7 N4 ~
. M+ H8 D( Q, m+ D: T3 N5 g0 {
7 e% _, y- n) @8 u( D1 u- X
2.2、输出特性(PCB END)：0 i, u2 w" }# N
2 [3 k7 p" ^6 X. F# H9 `
7 L' M1 @- B! f( A* v
$ ], v% V' f# _2 c {2.3、整机参数：6 v; ]/ G4 P1 k5 K
* R* o3 p. }# b# h$ V
" k5 `# J- x, W
2.4、保护功能测试：. k6 s& i3 n! p6 d: e7 [. |
6 j' h! Q6 h9 I& q7 {2 y
1 b& {6 {0 M, x6 u
2.5、工作环境：
B+ \1 c2 M' s6 Z( c6 {/ h4 N3 F P; ~2 H
+ A, c# h, ^% Y$ f$ O* N: s2.6、测试仪器：3 y4 T8 L8 I( {. g [# c- g
% G2 E. g( r5 W- b# l, a
0 g3 `4 a9 i1 ~2 q" P
03、样机结构信息" ~4 k/ H+ v: n; H1 o
. s2 A$ w2 }* `7 E' [+ E+ i0 O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。
- e* [5 o ]( Y! c! ?# T$ b: m4 H: F% T* x9 s* _+ L# ^3 T
3.1、电路原理图及 BOM：
) c% x) L0 u1 ^+ D. D4 a; B7 c
& z$ W) m7 P2 q0 u- k' |3.1.1、原理图：" i" _ j" M0 U& ^7 J5 O
3 V9 t# d; y( Z/ A; H* S+ i5 v3.1.2、元器件清单：
9 i9 ~: l3 X! r7 P- c2 | x8 n# O/ X9 O4 [/ T- C1 W4 |" P, S0 w
3.1.3、PCB 布线：
* h6 v9 S% G/ m! | o" m% o( W
1 _. u R, G' e7 p" W( l" P( f- s! Z2 _0 W+ m: e1 o: [3 u
3.2、变压器绕制工艺：
) K& B% Q# V% l& A9 Q7 f
+ G8 q' ?4 o9 q% k' d/ _& \9 d' D3.2.1、电路示意图：
$ u0 |9 z" l) s8 Z2 S9 p" b5 ~
4 r1 w! s% f/ v" O9 [) A
1 B- E, b# Y; S C8 G- _3.2.2、规格参数：) w! g( W* }* T( X* g
& W+ }9 W4 U$ F1 R7 i a" }' R2 t1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
+ t* E+ ?0 ^2 s" w; M, j2）材质：TDK PC40 或同等材质；8 H3 o2 z$ _& N2 F0 o. R
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
, B% q! c) R1 a/ F* d4）N4：三层绝缘线；( {" K7 E; A* i) f# b
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
0 ~. Y+ P% i5 S9 t- @$ n$ z9 R$ \6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；, }$ t; l p' 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）); M- U) [7 p/ i; c: [
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
( P6 l" Q; ?/ r9）成品要求:浸凡立水
& E3 Z/ t% V. ` N1 y! ^: D+ ]8 P& A' ?6 [7 @# K
3.2.3、变压器参数:
% @) m2 L0 c2 l3 h7 ]7 h- Q" [! z5 ^+ Y+ G' n
% x4 z0 H3 H, _/ q; B; P! g! |% p3.2.4、变压器结构图7 n" x+ A9 ?7 @* Q, p# h
) M# m# ]/ I' ]4 z" x+ A% r
! [2 A) x3 C0 O3 G4 k; V04、性能测评
2 A1 e' t: b" V8 w4 g
- k. c: _: F# ^4 S9 R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。 7 w4 H2 z, ]2 ~. R- d: K
* V. j- z6 Q- {. X+ @
4.1、输入特性：
0 i, ]6 }: M3 [
" K4 g& q3 _+ k4 Y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。 2 G: z f! e% V) C/ T0 H# \9 o
3 _1 v K$ `/ ]4 V' R( `) r表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)& F' U: O/ q+ d/ M
3 u: J6 A/ h* Z$ d) Y! O
, i1 ]! f2 q9 o表 2 输出 100%负载下的输入特性
8 H( |; P1 Q: k |: M3 \% Q
8 N- s/ F- U$ P+ |7 M& m' U) {表 3 效率测试（PCB END）
" O. _: v0 V3 I9 z( x- T4 m; K, |9 U# V; e# p9 @/ ~6 U/ m) m
5 N0 p) w( Z* G' N' i9 E' Z3 r4.2、输出特性：% J) L: y7 x& q; P7 y8 k
; ^! R i" n5 Y: r9 E! f
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
0 u! r( o, R' e7 @
3 P9 g6 P/ ]) q, R/ J9 W# J7 ?! \4.2.2、输出恒流特性：
$ t8 s7 K0 u1 U6 A6 @& {- z4 P5 r% N2 _8 y1 l, j
4.2.3、输出电压纹波：+ Z8 y; V8 n# l6 z# Y0 g
. _; u: N' \1 ^1 k+ |: w# o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。
+ L5 O. W2 ~6 Y" W$ H8 r6 X1 m* s Q" n# D
2 v) _ D! D$ j4 ~! h5 t9 r6 i# `' i$ I
) X V- F* `# M6 G/ t7 t
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
( d8 o$ r; B9 _7 s5 o* z H
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
3 {3 `, N0 W/ j( N0 H) Y( u- w
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
" ?( Y+ n# \6 g% x1 O" S, i
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 6 h" }0 R4 ]. X0 m5 P
4.3、保护功能：9 I# A5 n0 T1 {" c) J; X+ Q( h
' D1 l: X$ \( I* v4 U3 f
( a, N I% e; q$ j
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。' W5 C5 v, E9 M' z
, V$ z$ S2 Y& z5 ~
4.3.1、过流保护：
! c2 T! x7 I9 H* Y, [) z+ |3 r. I' N/ L& T6 k+ [) Y
4.3.2、短路保护： ]" }% m) n D0 g) f
+ S7 a" W n3 P9 |5 ~4.4、动态测试：
" e# X4 v/ k. p2 ]. h' I1 O: ?. O7 j- Y( [
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。
$ U- h) G, q5 d6 d
7 _. B, _1 N0 }4 o8 I3 @3 D
+ P+ x7 u! i8 z! `1 N, T5 t4 G. y
AC90V @ 5ms
7 C# z* z; R5 e6 L+ p
AC264V @ 5ms ) x' }" e3 q( z# T4 }
AC90V @ 10ms 2 K( T2 ^7 \6 E8 y- X$ D) N# }
AC264V @ 10ms + e* l5 b/ {5 v
4.5、系统延时时间测试：& E& Q8 a8 P F! n: v
- E/ w# [& ^3 {$ ]9 W0 E5 A3 J注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。7 J; K4 B5 E; W4 X8 w( X
. Z" b& v, |. E, Q
TON_DELAY @ AC90V，100% Load ( z; m2 j1 q; d
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
2 H0 v; o/ P/ h0 Y* X
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 1 A% ?; Z; ^" A R
THOLD_UP @ AC264V，100% Load # X4 _+ t" s- ?0 I* W ^
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
1 |5 a& r7 C5 q. K* a
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load ( ^4 ?% o& |6 r3 I
4.6、其它重要波形测试：9 |# n2 g m1 p
_- g, [6 O `
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：8 R+ v2 s6 w( F# [
. Y& o* b' @' {% {- J/ U
AC90/60Hz，100% Load w: h9 V/ N0 |& |$ R3 ~" r$ a3 B* P7 o
AC115/60Hz，100% load / P- N9 R" d6 X/ ~4 }" d
AC230/50Hz，100% Load
v7 y" H. ^& f0 o
AC264/50Hz，100% load + a% z' w0 d- d. ^7 C# d
AC264/50Hz，Output Short ' X5 w7 [7 X. x2 W7 M
05、EMI 评估测试 g5 H8 H! U; h, d. k, e6 k, M+ Y: ? H
) x7 u* C. B8 p& ~3 c
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。. k/ |8 k* Y, N, q; W/ g
3 Y9 Z. Y q* s( p1 M
AC230V/50Hz 传导 L 相 1 U; b& {: F! ^& ~6 n q
AC230V/50Hz 传导 N 相 2 ~ V8 h) z8 R- S% K
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 09:22:13
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沉默卡
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变色卡
显身卡