本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 1 x0 X/ C! d8 |& A8 P$ e
3 x+ P+ A* a7 D, d
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！
) {* r1 O) G( {) L
* {( a/ a4 i8 {7 G& i01、样机介绍$ N# X4 Q p* y- E
: _. S7 I( o Y, e9 w8 H# H, ?
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 w9 f7 @+ p5 S- V2 `8 T
9 z! [% n% T+ [( ]6 q( d
2 o% u' P9 @1 l* [; W
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
+ y# ] r. Z1 x( }7 V0 Q7 T关于CR6345
9 p$ r% _3 R- b% K0 L9 k
" c: |$ Q6 g$ \. d" W, iCR6345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。
/ u- b" E& |7 s5 u- S$ C- e% }" k Q/ t1 o0 f( ]; c" u0 A: F: A
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。9 y4 X: u$ R* \9 u
: f+ r- W, Z' s5 Y7 dCR6345芯片特性：
7 n1 \* y/ ~8 H/ R3 i( D9 E) I3 c5 g2 U0 q+ U3 N* M* w8 C: M5 V) C
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
( M7 k0 L | E5 Y3 U7 A● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
: r; A0 j, @& n Z" P● 较低的IC功耗；
8 p6 w/ B( Z( P, [. H% @● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
: [/ T' p5 e: s1 R/ f; E4 ~4 h● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；( \, l, Y6 q8 \: N
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
. c: W1 u3 u1 S- D! p/ c" S● 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。2 R J0 L' Q5 I; ]* I. Q+ {
" @' |# p) n5 U$ o* o
基本应用
' |1 Q. f7 }% X1 A* @) n
4 D! r; K9 g0 p● 小功率电源适配器$ o; f) r q& R( ~- `
● 蜂窝电话充电器
0 L* v H5 c( \% D8 Q; S# y/ ]/ l● 数码相机充电器
3 D" J# g" J: ^ ?; n9 z! L0 W● 电脑和服务器辅助电源8 @- r, B' o; I; M
● 替代线性调整器和RCC# I+ q, C: Z( c' b
: f* I' E7 H* y/ r0 n5 I7 |) d, D
引脚分布 x7 T; ~2 ]7 v
3 y Z+ H$ O% k
/ w4 A& I: [# C1 J引脚描述
1 m3 Y& V, [ h0 ?2 r) q, ]) D4 T, e) ~+ O* x$ k& O: i% N8 ^, W
2 Z: G: m' f- L9 k7 `2 j
典型应用# ~7 D' _9 m8 i! |" X8 Q
; l: {9 o# C% ]1 h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。
/ C b* S7 F4 C1 V2 q- S! R7 n3 z8 l: T* o
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。
* P* U0 x7 E: H5 z. A. S5 [
8 J9 x5 N& b: H3 h I, 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。
& n5 N6 B. |8 t' X" G0 \* q3 {$ R( K8 W$ c* O& o% |
02、样机特性4 V, [. V( d, n
% z/ K* ?0 V: }% ?' R7 ]# y
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。
( \9 j& L2 @0 |1 L* G& F / f" ` \2 n9 W; {3 E
2.1、输入特性：, O3 K0 P1 K/ A/ u. p& c4 A1 f
7 p6 M" g& u$ {$ q7 V
; T2 f7 H) [( ^- v2.2、输出特性(PCB END)：1 b8 A* H- b! ~6 G3 [
8 C* |# S. @) x- g: t$ R; a6 L
! U* Z7 I8 s: I' [
3 C; J/ S& H! \& \, B. T
2.3、整机参数：, D1 f" i3 ?6 W( l: G
5 j- m: r. r' A5 ^
, n' S2 I4 \7 ^- e: i9 ^2.4、保护功能测试：
6 I% \% k1 ]- a6 D% ?! i( p Z# F( v( Z; r+ }
# p( p! d- I8 G" T: M2.5、工作环境：# t0 w& X, j7 R- l. {- o1 L5 T
/ w1 U/ D$ {% k1 L4 H& X2 |
# m8 H: X4 E6 v8 D a _) R% [2.6、测试仪器：
! U- d; k1 O q1 [# n' J5 n
! a8 D% @; J! y9 y9 Q* U+ z1 a% i9 G! r$ v
03、样机结构信息
8 w4 X/ E- ~, W3 }
% p+ @, Z C) z) l/ j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。
* M7 c; K* x' V; ?4 ]7 X ?- f _1 q7 H% x: c0 r: k
3.1、电路原理图及 BOM：
. K$ L: U, ^; ^" w
- b0 f$ G8 z% E" C1 q `3.1.1、原理图：
0 f8 R1 V5 P1 L- q X
7 ?% l8 m& j2 ?! Z9 J! h3.1.2、元器件清单：% u4 u5 T s$ A
4 h& T6 Z9 B, j8 E- I. |) a3.1.3、PCB 布线：4 U; R1 V* d8 B+ y
& D; @4 A3 i( x" O/ N
* E6 d) Q/ b C3 c; o6 p3.2、变压器绕制工艺：
2 ?; n0 ]$ H3 a/ c& @
2 R; D* O' E( A" U% v6 X t9 _; T3.2.1、电路示意图：
4 v) M6 D5 Q1 ~
# E7 H9 O7 g/ f0 [5 E! o
* H& a/ u# w3 D+ g3.2.2、规格参数：- U8 F/ b: [# c: R
- T5 v2 A4 e2 G2 W( y1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
# e6 {" @# `% e5 S5 w9 G7 F! \2）材质：TDK PC40 或同等材质；
0 J& o9 x) d- m9 g7 b& n# d: L( s+ ^4 X3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；8 g4 q. h3 T0 ]+ [, p
4）N4：三层绝缘线；
+ |& C1 G/ `/ z+ T" B9 M% p( c5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
6 r; u$ y Y. \. T6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；# k9 C( L4 |& H! H- @- F7 h
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）)
2 W; S' j0 k2 |! b9 s8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min n# G+ }" U; K0 v
9）成品要求:浸凡立水
. \6 D* D$ R- t3 T0 Y- o$ J4 K7 Z5 e4 \
3.2.3、变压器参数:
" Z7 n' C. ]; B7 C5 N! z! o9 Z0 h! v) n
. |% [& c7 C& y3 f
3.2.4、变压器结构图
- [" A. G- u0 N# W+ m
, j" i0 m8 y5 q. q7 U) t1 C4 ?, s! b& A* i+ @) ~
04、性能测评" X' T4 t- M& N4 l
5 {5 ]: `- Z- N1 Z) g9 S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。
4 U5 r8 Q$ e3 S$ i7 z `8 p5 }
& [9 ?3 a* g" E& ~$ u& h& U4.1、输入特性：
- z @; K: ~0 B; S" G+ F1 H
m4 |; i% i, g3 E* S7 _% U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 N5 h) {5 {5 r! T8 {. M' o; u: Q/ c8 X
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ) A3 c; B4 a; `, O6 Z* \5 r4 y
+ O; v" [, I/ I9 Z" W3 L8 ?9 j
$ V$ F. {( X5 O7 x4 a, f' ~: R$ [表 2 输出 100%负载下的输入特性/ A+ L E# n! U2 H" u
! D- |' |1 o2 V# g K" o表 3 效率测试（PCB END）% l U& K$ K& E9 f8 V3 `
: k2 J% y3 \& R" U
; r2 q# W- n1 Z% w+ W6 h5 ]4.2、输出特性：+ [2 K" G: I" j Z
# M0 T# o3 U) r$ w# f
4.2.1、线性调整率和负载调整率:/ U# D2 u" N; o J& e2 ]" r: f
) K. G8 N9 J) ]* E9 x4.2.2、输出恒流特性：
4 a& l9 Q/ q2 g/ o% d
9 `6 N& s/ `0 L4.2.3、输出电压纹波：6 m% e8 J' e4 G9 Y0 J1 X
/ J3 c. C, h2 J, X6 V+ Z: a
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。( k3 _' a6 s! _$ z! r4 m7 U( N& U
6 E% J' c$ M$ W/ C6 O
7 X# B, S+ ~3 _8 y
1 \% U: b7 b4 U1 R0 B0 B
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
- `& I7 R2 `% r2 d4 d0 g
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD # Q: { A7 S. b2 T8 ~
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
& b4 \! _5 L2 N Z9 n. x
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD $ Q) n$ y+ z O9 f( s
4.3、保护功能：' M( p7 G) \& ?
$ B" j/ F" p) \5 c" `' d
* Q1 r- {. K7 ?9 E注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。$ Z( S* J) p! x) ?7 Z
0 d% ?, }1 `. `# U: d6 e
4.3.1、过流保护：
& N9 e8 F. U# N5 v3 d
& K$ w/ K& l; @6 G& K9 T! f4.3.2、短路保护：; Q. V; Q' T2 c% Z
( J' i4 S' q) n- }+ r4.4、动态测试：4 i6 b7 K) u/ t/ P
4 p0 A) H- J U; \+ 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。
5 \" r6 s, B5 B8 p$ s" d3 _- z7 f
7 M; T$ P$ u) g
AC90V @ 5ms
$ ]. O; A8 I1 A3 D' x
AC264V @ 5ms 9 y& @3 F; l$ p$ T6 v
AC90V @ 10ms
% F4 B; m3 C7 y ~
AC264V @ 10ms
& \8 }& m& B( n4 Y% q9 d# ?4.5、系统延时时间测试：- o9 U( W5 I( u; ^9 f% r4 T
9 n5 V' U& x- t3 S& U( z注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。# n' H2 \2 z- Y+ G, Z
6 G" j/ u9 z" m5 F9 O& v
TON_DELAY @ AC90V，100% Load : R) e" h. ], Y
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
# {$ n6 m! I6 Y
THOLD_UP @ AC90V，100% Load . z- |" \0 r$ P' B, k& B9 Z$ L! H
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
0 p4 T3 C3 C3 ~
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
0 {0 A2 t- j2 }1 A% ?
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load . ^ O9 x5 T: L
4.6、其它重要波形测试：
8 _6 B$ z l" |' F; l; a- N4 f$ b. t8 [: B! S
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
" q$ L6 ~' K- O3 |& C2 b; m
, G) z6 ?; I( y* h/ `) c
AC90/60Hz，100% Load ( f/ w1 o5 A; a% m* ^
AC115/60Hz，100% load
+ U' | _, H/ t2 k
AC230/50Hz，100% Load % [% o5 g* s9 L1 T) _ J
AC264/50Hz，100% load ( H% G) i- d% r$ j7 z$ y
AC264/50Hz，Output Short ( m. A2 h$ ]' s$ ~8 V. c
05、EMI 评估测试
# y0 W A8 b7 d3 ]
5 f7 |; b8 A/ L' d( {) {测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。6 e& ]& G! e+ ~; _, j2 c
" C) W9 v Z+ T
AC230V/50Hz 传导 L 相
/ Q2 A% L; f" ]" e3 w
AC230V/50Hz 传导 N 相 1 L6 \- L% F& D, U3 G0 S7 D* _) K9 d
AC230V/50Hz 辐射测试 |
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发表于 2022-5-13 09:22:13
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