本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 $ O2 Z- m Y0 f$ w9 H* @
% `; D+ `0 ~( r2 _如果你正为充电器产品、适配器产品寻找一款高性价比的国产电源IC，我们的高性能原边检测控的PWM开关——CR6245系列正是你的寻找对象。让我们通过本文的解决方案来了解下吧！* y; O8 ^) V. x1 `7 G
& J8 d7 `* j8 s5 Q w$ E4 d* G9 U
01、样机介绍
* o, @, b: ~$ t; g: _) n: x
# j$ N! `' s8 B+ \$ H' L* ~! P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CR6245。 & c% \: ?5 d3 @& V
+ Q) ]4 Q2 @* D6 H
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
6 `5 w) y# s7 X$ L) R( lCR62459 y' p3 ?# C. H$ P. b/ V8 s
# t) n7 {( ]3 p! z% JCR6245 是一款高性能原边检测控制 的 PWM 开关，待机功耗小于 75mW。CR6245 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。QR 控制模式提升效率，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。 ; x' Z5 `8 O+ d( s' Z2 t0 k
" b% R9 [/ e( Y% J' S$ \
CR6245 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），CS引脚悬空保 护，输出短路保护，内置前沿消隐电路， 输出整流二极管短路保护电路，输出过压 保护电路。而且内置所有 PIN 脚悬空保护 功能，使得芯片具有更高的可靠性。
8 `6 i5 Y7 d9 A3 I! F5 b" l' g5 d6 B8 [ E/ N
主要特点 1 q' A- s, H: p9 s4 E
+ a& B- ]1 B; b) T' ?0 c0 c
● 待机功耗低于75mW
% l& _: l% v, P. b2 X' @* \* U● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
! G: O0 I& P4 @5 z5 r; m: D2 h' T● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出& |0 j: C5 j' e w
● 可编程CC/CV模式控制
% d% `1 L2 B' n. W● 采用多模式控制的效率均衡技术- d0 z: w: J. ^! Q4 I
● 高能效QR控制模式
! B' o& a/ a' {; ]6 N● 内置输出线电压补偿功能. v( B) [" D% V5 C
● 内置初级电感量偏差补偿功能 & ]' [( y9 U' o0 f
● 内置全电压功率自适应补偿功能- Y8 k4 f% G* w+ q: A* t. c
● 动态负载响应功能
" w7 X, _+ {) l- N# c● 内置过温度保护功能
O) M7 t# p0 v$ N: k% G● 内置输出短路保护功能, n) B- k" K0 j6 x+ Z) Z0 {
● 内置前沿消隐 8 G- J: h- g" M# ?, |
● 启动电流和工作电流低
w# \2 D# ]3 c3 l, [. h8 f● VDD端过压保护和钳位保护
! [* J; ? j1 S, t$ N$ _) F! b● 逐周期过流保护5 U4 o/ T [) b9 b: N3 ]
● 内置输出整流二极管短路保护4 h6 s4 W6 P- Y" \) X' `# r
● 内置输出过压保护功能: E+ ` Y( q9 L. ^* o6 b
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
2 q& H4 v/ M# }" D' ~5 R: N● DIP-8L、SOP-7L绿色封装/ R } D; t' p; o0 e. N: O: t& j
2 P3 t7 R% a4 U* T
基本应用
8 N5 M. X4 b Q, ]0 C/ `
3 ]' m! F/ S& z; m● 小功率电源适配器4 B0 O W- s6 ?% g' R
● 蜂窝电话充电器8 [4 _* }1 Z5 ^% H+ @
● 数码电源充电器
# R& c1 _0 C. B$ m+ M● 电脑和服务器辅助电源
6 B" K5 o1 l& E" l, [9 p2 f' f0 P$ q● 替代线性调整器和RCC
, A5 o% q4 j8 y$ M( V8 A! N& H8 P, Z) k% v
引脚分布, N- Z7 K& m' L0 A
2 G6 f. d, f4 @4 z) w/ m( t G8 R' w' @$ s& o
引脚描述
6 r N# X' n, V7 s% j, [$ M& b5 ?" P
* K5 b, i0 D! [4 Z5 @; M" `9 M
典型应用' l. v$ Z, P2 f4 ` ~* l
% ?, z" f. X1 r/ W$ l
该样机是一款基于CR6245设计的，全电压实现5V2.4A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。1 y6 D, J6 _% H4 V
- s% ?6 K5 T6 a! Q
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。0 ^2 {. P' b. W" W
/ |* \( i+ t0 q
样机的变压器，采用了EE13磁芯（PC40材质），变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。8 w+ K: O. g6 c& W
2 E* q1 W6 N$ h# x7 V5 w7 K02、样机特性" p. G% b+ x. g
) @& ~3 q3 ^, o9 W; h以下表格为工程样机的主要特性，具体测试方法在第 4 章节中有详细说明。 & [2 h- |! ^ y" o' m7 }
* J1 v4 p2 l* n: B6 r* M+ A2 M
2.1、输入特性：
) x- R/ {" A& j' |' K
; n# P; W3 ^+ A
* J2 D" O9 X8 k o0 ?9 l! J! ~( G$ o2.2、输出特性(PCB END)：
- K( ~% v/ {. Y1 X4 y/ v6 O9 q" t0 ]
2.3、整机参数：0 n+ G/ y* ^& R# }# w! G; _
1 W1 z# L4 I3 S, ~
2.4、保护功能测试：
+ P1 F# t) @& M! l( u+ v4 x# t' ^8 a* j" W6 y
2.5、工作环境：
6 R& E6 K9 q w/ g# ~6 [0 F+ R; o9 P' g/ N
2.6、测试仪器：
; [" a+ O- {9 C/ _( h
" F& s9 z. {0 j03、样机结构信息5 G# T5 p4 l; K6 |) r# O/ m
. d0 f. D5 D* P0 E6 _
本小节展示了工程样机的电路、版图结构，变压器结构及工艺。& b1 E9 O# v3 | N, l% T, a' c
: z. I, }* P P9 N
3.1、电路原理图及 BOM： ( B4 s/ ]$ B; g( N; p$ U
2 E) R, @8 @9 n8 a' T& \2 K- c
3.1.1、原理图：: I& e" o: c2 S N, q
o; Z( m8 C' l n ?$ b0 U. ]3.1.2、元器件清单：
4 M9 c; U! f& `9 T' ^$ ?: K# F: |4 |& e$ \) b( F0 ` j
: i: k+ C7 {* h% x( s% W3.1.3、PCB 布线：2 C& O- Z% ?- F, j2 R1 p
% P& G: l" m, c+ Q
; k' P; `- K4 I h; E$ n4 m; p, V+ C0 N9 }
- E4 X: R& P: m2 D+ M* W8 Z: V6 _
3.2、变压器绕制工艺：7 S8 I4 |9 X; q$ W% k
1 F j8 A+ Q6 O: u% [
3.2.1、电路示意图：; Q* x# [; }; S4 v
" _ T5 ]* s% K* j7 p0 ?
3.2.2 规格参数：
$ Z! h2 U, B1 o0 X4 r- L w5 A: U( a- J Q! a* J5 l
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
8 g5 k* A M7 }- B" o2）材质：TDK PC40 或同等材质；
; y+ e* y& L6 Y5 e7 \; E, @3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
4 K8 N y1 a0 v' ~! B' g6 w, i! e4）N4：三层绝缘线；
) m% o2 |7 Y' c% | o9 V5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；. s2 z4 S4 E% O$ R# P4 P6 R9 W
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
/ F; [# E" y% o, j$ y) V7）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）): ~ p( H. Q: U, [& z* T0 {+ N8 o
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
l7 r, q7 G9 r4 ?9）成品要求:浸凡立水
5 S* T5 R$ J. r+ d) t
* Y( v% B0 o8 G+ I* ]3.2.3、变压器参数: ?) B# L% ~8 }4 B& }( F* }) w$ @
, _. s& i# n) F( H o3.2.4、变压器结构图：
' T& n! H9 s. A$ C4 K4 z2 {0 R0 S/ _7 v& H
$ O6 z9 G" D& M. P3 b1 ~6 ^04、性能测评
y+ w( W' _1 i3 r1 }% R1 {4 W7 w4 @+ z3 T
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。
?1 ~" I4 y. s4 [% y9 u7 m2 c7 e4 B( l' m4 D1 m! v7 L$ o
4.1、输入特性：
3 }# O! t/ a9 w+ b- Y2 g8 `# S" z, ?* q% S4 Z
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。" p# n8 C5 |+ v
' e; N% ~) U8 m7 u+ H0 {
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
$ j; }) O3 L* b/ L8 q
; M4 _, Q! p0 R4 [1 W6 t表2 输出100%负载下的输入特性
9 _, H7 d% f6 b: A3 T4 z. Y3 ~; T* ]; Y8 C7 d9 m# f
h* A( w. a6 y; k j7 y表3效率测试（PCB END）
/ ^5 K: c; K4 J
6 D3 R! L. J/ {6 O4.2、输出特性：
+ }& A0 t1 n/ B9 Z6 _- w a& H' P
? ^3 H4 M( |5 d* ?4.2.1、线性调整率和负载调整率:
' Q* G/ H% ^2 _6 G" B
# O' z: a0 h' t0 u' H* J3 D4.2.2、输出恒流特性：5 I1 b1 ~- {. _$ y5 u8 B
, {8 K0 G ~; }& A6 P4 r1 {: x& \4.2.3、输出电压纹波：4 }; P: x& {3 s6 T
% A4 n. }; r4 Z6 g- c- h3 B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。
9 k( \ F3 p: `0 p$ f. p5 h
3 {) J" c1 o0 T+ t3 `
3 l# A8 \. l7 h# s1 @. X
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD ! x5 B) n$ @8 Q5 t
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
& I" L% V7 Q' z5 p( _9 E# _% i0 b# r
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
5 `& n+ q2 h0 Z. P
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD " m; v) Y, B% ~! i8 P# t
4.3、保护功能： , k2 x; n8 N, O; G, O# s
8 p% C8 B2 E8 C注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ G V0 `+ x2 g: I/ j* V O+ Z. i: S
4.3.1、过流保护：9 d2 k2 z" c9 f5 e2 l* u
0 r1 n" |5 H0 w$ b4.3.2、短路保护：
% w' L+ c0 j3 |; F& j; c; u
3 W2 W. y& I" [" M6 q& @ V$ a4.4、系统延时时间测试：
( ~0 `' L4 B3 @. h' t% T2 w# T# O. O( r/ |: {7 j
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
. i7 u. ~, G) L1 [) v
& y# p" o1 f2 P0 i; D
7 j$ P2 E, a+ o9 }4 a6 o3 V& G
TON_DELAY @ AC90V，100% Load % j+ K3 w+ z0 \0 n: \" a8 _* B
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
5 C( _! t! u R/ O' C- S/ }
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
. v3 E. p1 r% B4 o$ N/ s# \4 {
THOLD_UP @ AC264V，100% Load ' J" D' W+ o4 o) O- J) l3 c3 D
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load - G8 N3 j' ~ f# m$ W2 w' [! K
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
( K: \( x Z% Q/ V4.5、其它重要波形测试： . z0 o6 J7 Z+ W# w+ ]) G$ E6 h
) h/ ?* n. X# U; L5 w8 [6 N6 }
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
$ ?- g4 {) C0 i5 o# T I7 C: E! v9 d
AC90/60Hz，100% Load 6 j8 I$ r" {, L5 g2 o5 h
AC115/60Hz，100% load
$ T1 ?# H3 t+ g+ w2 F7 Z l B9 j/ F; Z e
AC230/50Hz，100% Load
4 x% f; w; |' f
AC264/50Hz，100% load $ m, N& k, H' _% ~+ U7 S5 U* {
AC264/50Hz，Output Short
! t* W+ ^/ {" V9 P: B8 c0 h05、EMI 评估测试! d( `$ e6 A7 V: _& I" h9 |
) {6 _% n i8 g/ b9 Q7 Q5 Y测试条件：
+ n. ^: f4 h# Y" S1 e: f, c输入：AC230V/50Hz；6 z" s0 |) n1 y$ _" q8 w$ |
输出负载：5.0Ω/50W；# Q- S0 H' x6 a8 i- v8 |
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
) q+ _; m9 a# A& W
AC230V/50Hz 传导 L 相
! y' f! ]" \2 f
AC230V/50Hz 传导 N 相
$ Q/ O9 h# F# B/ n8 g
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
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