本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 7 g& Q9 L3 {& S" X
5 z8 M7 n! B( |& g& u- I1 F) g' G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！8 a- x; l/ R( z( G5 w
4 v0 @2 @- E9 n2 O01、样机介绍
. n# F6 S4 U* x. q; O# S# {
2 F8 t9 z6 }8 ?6 x$ w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。 - Z6 `$ D) t$ L; I
2 g7 [3 |! p9 q" K. Z' W
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 9 X, g2 i, m* u5 K/ j' z
CR62451 r, k% a, U1 I) o8 W* i9 k9 E# t
# _2 t: [6 i1 T3 M- c3 s# w7 c
CR6245 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。 ; F! D2 A9 j: | c- ~4 a, [
1 v; }/ z, `' sCR6245 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。
" x. m4 j2 L3 [' I) ~8 H7 ^( k# s! ?( f
) Q0 G( Q" b9 t) n主要特点
3 a0 S9 Q7 o. m' t" v9 a1 B
3 q% G+ Z! @0 X$ d Z$ }% C- I● 待机功耗低于75mW 0 j& W, y- Q" K% S1 t
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
+ F0 a" n/ P! S2 ^% N5 z G: _, b" P● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出( m0 Y% y. w* z i
● 可编程CC/CV模式控制1 K q: Y. b/ m3 i5 \# L& `4 O) ~" c/ `7 d
● 采用多模式控制的效率均衡技术4 _- l1 C# d( l/ P. k- }
● 高能效QR控制模式( C0 |* f/ U; i+ |
● 内置输出线电压补偿功能& L2 }! u+ E5 q% W" ^
● 内置初级电感量偏差补偿功能
& I" ?/ f( v& K8 @8 N! I● 内置全电压功率自适应补偿功能$ S# b9 k3 ]6 {/ O- s
● 动态负载响应功能! A9 j B: {4 I# A* _ v) [$ a
● 内置过温度保护功能9 H# g1 s! Z# p
● 内置输出短路保护功能- K1 r) c3 a3 U; t: @
● 内置前沿消隐 . V- I2 ?+ v! o: N5 p: M5 ?
● 启动电流和工作电流低; d6 j7 N8 ?2 Q" c+ f
● VDD端过压保护和钳位保护
0 H, W* F& U' u' Z● 逐周期过流保护1 A, e6 w( \: v
● 内置输出整流二极管短路保护3 W8 @0 B# g& h7 O
● 内置输出过压保护功能
, E( Z/ V# t8 F$ d3 I5 F● 内置所有PIN脚悬空保护功能
% H* r4 }) D3 I0 |% r5 }! h● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
2 {) j* K1 C, Q6 u; f( l% D( u. x' M! {7 f: N9 Z) B1 z# Z$ t
基本应用
' C: N, k2 b: @- {) v8 m) o, j0 I' \. ^. q" `5 C/ H9 H
● 小功率电源适配器# D* |' }* M3 K ^1 m
● 蜂窝电话充电器' Y1 y; Y, o9 b6 i/ ^/ W
● 数码电源充电器
8 g9 ]1 }7 q9 ?, W! J& ~● 电脑和服务器辅助电源
, s1 n) [5 B/ i● 替代线性调整器和RCC$ @2 p/ a# X% E/ V# J2 s
# c: y B" X% H+ Q引脚分布
k" ?$ C; v1 ^& e) ]9 x3 P$ _! x! o/ E
- V! g3 a9 b# Q% F; z
引脚描述! ?- K5 G# a3 [1 `) X$ t
% b, c: H' k; o0 q! }0 Z( K
0 G1 C0 S) p+ K/ ^ H+ L
典型应用
7 ]" l. B6 {6 {$ G \; y# A- {8 t6 r9 m1 S
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 G- Q! t. K+ X: ?. A* @' K" \. ^$ v& Z4 s6 {1 @
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。
% G, g& I( Q4 V% k. O
6 ^7 t2 K6 s: M$ Y& q; l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。
* t) h( I8 F2 G8 j4 j) X. }1 E H' e+ \7 R z" R. ?' b% t7 c
02、样机特性) f7 H+ c" ~5 o
/ e* r7 w7 R5 k" _5 `5 ~: g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。
4 K( W' @/ z% {( _0 t+ f- a1 z' r2 I) V* E7 [: z5 Y7 c
2.1、输入特性：
# B# ^( G: i) K% ]% l, W5 G# g8 Z/ q6 V# a
1 F8 A4 p: {- m1 m% ]
2.2、输出特性(PCB END)：
) s+ H* r+ N5 _# @" k( H) c
4 d: G' V. q" i, b, z2.3、整机参数：
- R& H$ T5 C2 F+ [! o
: B: s5 O6 M+ X; Q, ]2.4、保护功能测试：
" Z# }( e) B6 u0 ^2 S6 X! N/ P E) ]( V( c) H/ Q c
2.5、工作环境：
1 }- c4 |. x; X; k
' B" G5 `& N& P7 q+ q2.6、测试仪器：
# z+ J" F3 U# f0 r
, l; c+ v# E0 `5 s m$ @03、样机结构信息' C2 [2 C) c4 l, ]
- Q# m' |+ }& c+ t9 y7 A; v# ?1 G' B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。
+ x0 o Y; T4 H3 b0 z& m* i3 G0 D* o8 t( z. ^
3.1、电路原理图及 BOM：
; f% p7 R+ Y4 b1 ]
. v5 ?- ^7 W/ }8 N0 Z2 l3.1.1、原理图：
5 x" W2 f4 Q4 E8 z( F
- B9 u4 S* c- H3 p* ~& q3.1.2、元器件清单：
& e Q; j$ @9 A7 I2 ~+ }8 F
* Y! W! t) n0 q- t1 [
7 l' c8 ]: k4 V* x6 |! r3.1.3、PCB 布线：
' j( e4 Y9 z; x3 k. v- Q, j, I6 ^; P$ I" ~5 U" Q
3 o( Q. [/ a" l7 x( ^( f0 @
O% H% p" `) T& \5 L5 g
5 Q* J2 c u. D; ~ g3.2、变压器绕制工艺：
! ]4 F0 r' X: _, h& c s+ O/ S% n
$ M2 P+ ^( S1 h. Y) J3.2.1、电路示意图：
$ R/ |1 r W6 _4 B( c) p( E! W, ?; g' D- { |) L8 M' e
3.2.2 规格参数：1 i/ `9 r7 c/ k# R
+ R( k) l$ U# O) K3 A) M* V |1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2 w6 r* N2 u* `# {2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3 }( S- V4 L" \; q+ a; O; Q3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；7 R; @9 _* ^+ E1 k" K4 K3 E
4）N4：三层绝缘线；
! ^8 e4 M2 E) O0 _) D5）绝缘胶带:3M800 或同等材质； u$ B5 c3 g9 k2 H& `1 Y
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
: Z* H" F. q$ F# e9 k7 n7）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）). d b! _: q& X
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
$ s5 H# a0 a. W/ T, K9）成品要求:浸凡立水
, A8 v: }& ?, V) @+ M' H
# `& I" U! O& B- h) I: h3.2.3、变压器参数:
+ L! F3 \, _3 v, v
7 |8 a% U5 y. r2 B$ v3.2.4、变压器结构图：
9 |4 D: e" E5 s" e: K% B* d1 ^3 K# t3 |
8 `3 r( w$ Z8 ?0 D% v8 L1 W9 H) o8 y
04、性能测评/ o& Z% o. {/ K; {9 N6 H* O
* N* X9 M. U+ N: Y( C
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。
$ [+ ~+ `2 Z1 D4 J2 d4 R. ^# ]7 V: X
4.1、输入特性：
9 f! e/ s. p% B9 Z
) K; o: L' ]' k3 ^. m, Z, E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。- U: Z% S J5 E& ~8 B' }3 E
+ P1 X- u' ?# X! c
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
0 a$ E# A7 j/ G( l. L4 |; _7 Y. c# O" \: Z3 ~9 ?5 r
表2 输出100%负载下的输入特性
, B+ f: H, F) T& P) O' a1 b% ~% G w) W8 ~, z
/ {1 E; z0 v# v
表3效率测试（PCB END）
" n0 o9 ~% H" o1 F
5 A/ s5 r8 e! X3 J9 t4.2、输出特性：
1 w5 M# m; |: \5 v7 v
2 @* Y1 o) [3 \: @4.2.1、线性调整率和负载调整率:
4 Q! j5 F! d- ~! H& ~
+ G+ I% N" o Q4 ]6 R4.2.2、输出恒流特性：
. Q: k7 g( P, k4 N! V& R! Z F& s* _) k
4.2.3、输出电压纹波：, N1 C2 F1 |; C# p3 \
, S b4 D# I+ W! ~$ V4 ?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 Z3 G* m5 M. Z' I1 s. Q
I+ N! Q6 H; A7 V& `
) O S- t$ A, Q0 C8 f4 w
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD . S1 F' j! ~! H% T/ i& T
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD 0 [) ^9 {4 C9 R3 @) e
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
% \. K6 G; {* q1 h6 R$ X
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
' E- C" J, |8 f6 Q' o5 X0 t" O4 [4.3、保护功能：
% ]0 t( Y- k6 t1 J" Y
" D, L% B0 m* H8 [% I注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 7 f( Z, r. m6 h0 G
7 O" w9 U; o1 p& {) x1 }5 f% w
4.3.1、过流保护：
, L( s4 p& F* s: F& b
: h2 @+ V1 O3 \8 g4 \4.3.2、短路保护：
" [1 z) `' ?# j8 {8 B4 G5 v/ @* u. J' S4 z" Z* h
4.4、系统延时时间测试：3 Y4 }4 j6 q' y- W7 G& B; n
+ x6 `4 `& Y4 R; t& |7 c
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
4 p! |* [2 \. g% ] y7 Q e/ y; m# ]7 k2 m( _
a) m" u! h0 p& |2 M! d
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
6 y! L# l$ U9 B) _
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
9 L9 q5 E5 ?$ I# w9 e. h! N
THOLD_UP @ AC90V，100% Load / K! j/ _ h" h& o" K J
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
9 x6 _0 [! W: W: F
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load / \& ^6 c) P. a* _# S R
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
7 g! \0 u9 H, J, w! `4.5、其它重要波形测试： 4 I% r; ?4 ^% X8 s% N
8 S# O' `* ^6 E2 [* \+ B3 |7 _% {注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：" I" {7 Y2 J7 z, J
8 B4 b+ }7 _5 q' e d
AC90/60Hz，100% Load 3 R- p8 f% ]- M3 `; w
AC115/60Hz，100% load # B* L9 b9 J5 @. Z" H* u
AC230/50Hz，100% Load % p( P6 f5 y* l
AC264/50Hz，100% load
K. ^( ~- X! t& B7 C: J1 i5 P
AC264/50Hz，Output Short 5 a: I) m6 o3 c" `
05、EMI 评估测试
- F* ]8 A) ?0 i: `! A( @3 f% d8 C* ~ Q S
测试条件：. @4 w4 ]- B K& }. k& s
输入：AC230V/50Hz； R9 M0 q3 a- V% W
输出负载：5.0Ω/50W；( m: w7 z$ M' @6 q
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。; @: C, {" y" b; U! n& M
AC230V/50Hz 传导 L 相
% u. J& W* t7 {* i
AC230V/50Hz 传导 N 相
( f v$ w5 s' F9 ]6 _: ~( i+ ~" g9 z8 w7 }
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
收藏
分享
淘帖
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡