电路结构简单，满足最严格能效标准！这款芯片“靠谱儿”

思睿达小妹妹

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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！

01、样机介绍

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。
. z" f$ o* s* I) G; C3 H% w4 X

( Y& J" N6 z+ q

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

$ [! h# [: B' F7 V+ R7 ]- L6 I关于CR6345

% W& a: E8 Q5 u# D4 y7 o; UCR6345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。

8 h9 {" M, x. x! m0 e" I) f6 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。

CR6345芯片特性：
9 U( f# Z. L0 R4 T: _; l
" H; U4 D" G' b- u; K4 e● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
  a, J/ i- I/ ?- B" J" d( I● 较低的IC功耗；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
0 t  l: Z1 v' F" t1 E* S● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
1 s5 @/ Y; E0 l, N* A9 x7 Y  J! D● 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。
7 b& P6 H( d- i. O0 v
基本应用
: b3 x) e& Y, T
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC

& O8 B  E- N; p5 d引脚分布

! Z% h7 E1 s# E6 ~' Y

引脚描述
4 q6 ]6 [; b6 }& Y- g

; @" {8 U7 i. z5 Y% K典型应用

6 Q/ V% l) O0 e4 y0 p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。
$ z0 }: s+ K+ h
3 P. U) K) @3 v* [' Y4 K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。
- Q# {, U& s7 t* 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。

02、样机特性
5 `+ W, ^5 o6 h: `. Q% g5 _
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。

2.1、输入特性：
3 I( [) z) |, S; c
: f2 L1 N; h, I

) ]1 G/ c6 J! B$ h0 P1 g8 `) j2.2、输出特性(PCB END)：
) j8 u" @: g& m: s1 y8 ?( s1 a
( v  N' A3 S9 \7 J# B4 C

/ o! E! i6 ]4 d- j8 [2 `! F
2.3、整机参数：
% `5 J  ?$ Y% @( T) R' D5 ?
2 f6 u' `  N5 Z& u& ^; U

, L5 Z2 e1 g# h. O8 v2 ?* W5 S2.4、保护功能测试：

# X; ?5 X7 g2 }! L" T" D7 ~( [2.5、工作环境：
/ u  z. O+ y, W; ~
. g, v0 |, B) Z  c( E9 r4 S; c

( A, Q9 L2 G! t5 s5 x1 O8 C1 @& X2.6、测试仪器：

3 j  h/ `& P% D4 d6 W- ~03、样机结构信息
+ n4 q0 `! c1 i  r- p/ o7 ^
  t$ e) i4 X- N- K. [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。

2 k. e" K( x3 I3.1、电路原理图及 BOM：
- m0 k! X: Z* Q4 v; ^* \% X
3.1.1、原理图：
$ S8 @" a' P7 ?0 H

& G3 n( U' A1 \3.1.2、元器件清单：
% k9 N$ m3 g& y" ~3 c5 y

3.1.3、PCB 布线：
; H  m" b9 V) Q( g
& s0 U( v* P. V5 {8 r

3.2、变压器绕制工艺：

" ^/ F4 t3 a2 U3.2.1、电路示意图：

3.2.2、规格参数：
3 F4 o) g8 p# e/ }6 k& P
( G( O) g# _# @/ w& s1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
6 z: z. l, ~# b0 }) N3 ^! f2）材质：TDK PC40 或同等材质；
5 t* M  ^" G# q% Y) I3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
$ y- g5 B; ]3 u8 H# Q4）N4：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
) k$ U4 I5 X7 U8 E) ^2 S. K3 V  P6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
. d7 Y) v9 C" h3 N1 M' C3 G7）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）)
4 N4 @, L" b9 _" y8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
& o8 K( J. v% E; Z9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:
0 m: ~8 {: ?1 H1 ]( x5 L, H( w. V5 ~& ]

3.2.4、变压器结构图

% S8 h# x& u: v/ `$ y/ W  ^

4 V3 a7 g0 ]8 v- V5 t, S04、性能测评

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。

! ^" \! y* y3 s4.1、输入特性：
7 ?2 O0 A$ C7 @7 u
. P* Q1 x) 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。
) p  a2 e! w# d9 D( _  O% Y
" f3 h- z" ~* P0 t. J8 g表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
0 Y% f) O2 |; E3 z6 Y4 C

4 r6 {7 N4 n8 P: m
表 2 输出 100%负载下的输入特性

" k5 Q$ j; P: Z6 L表 3 效率测试（PCB END）

2 H8 }( D. {+ `- {) O/ W
4 k) f) o# @! }9 u  l* ?2 @2 f" Q4.2、输出特性：
) v* p2 w2 N1 v, {+ u/ K9 A
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

- ~; o7 P9 r& E) z0 W( N4.2.2、输出恒流特性：
8 C2 S: }& c1 F, U9 |$ j, _2 r

- v) d+ @) Z" d4.2.3、输出电压纹波：
; s7 f, ^1 X: u1 y3 [9 i2 n, B9 R! j
3 X& M6 g5 \0 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。
0 s2 g1 x3 R% O# }) s
+ @" S6 b$ s5 {/ T1 c

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

9 C- j% A0 V" t  b

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

) J0 G. t" o3 M2 R: K

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

) j6 y& f6 f7 S: l  v$ E' O4.3、保护功能：
' K; ?6 P( V' g( Z9 O( d) d

注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
! w. [3 b/ H4 U0 V8 b* X0 A
4.3.1、过流保护：

2 ?* ^* G! _) S/ t4.3.2、短路保护：

+ X# n1 c& b, E. [) h- K8 u) k) j! m4.4、动态测试：
3 Q7 ^7 B- d3 a/ y( z
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。

" J! M6 _& p7 o0 E* }9 u& o

AC90V @ 5ms

2 p+ |+ K. @3 ^0 j& `4 g& ^. ?5 O

AC264V @ 5ms

2 s$ }  y6 }1 E& o/ L7 u, i

AC90V @ 10ms

& Z4 u, m- i( _# }) V! ?

AC264V @ 10ms

+ ~6 C4 z2 U8 ~4.5、系统延时时间测试：
) C- [- ^# x7 o* J/ j& w. J: Q
7 S$ X$ L7 w; h8 s2 F0 n2 m. v注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

) q- N+ f6 P( G

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

3 M; m' n# i% s& Q' L# Z- R$ j4.6、其它重要波形测试：
! E( Z9 I; T! \2 t; U3 ^1 F0 S
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

' y( S' u/ H* {$ w05、EMI 评估测试

测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

7 n- [; B% o# O) {

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

) ?, [; z/ E% p- H' z

AC230V/50Hz 辐射测试