让你的充电器高效更安全、更省心！这款国产IC全搞定

思睿达小妹妹

; c: A( a9 L9 G' I) y  q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！
$ u. P8 {" q* p+ G
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CR6245。                           

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

5 _% f% Q5 K7 Q% Q' R. ACR6245
! f0 M% I! v+ p" V8 N! [8 O9 l9 x
# {; D" y6 T7 B3 p2 LCR6245 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。
  ~* B& J4 h3 @" L. I8 F7 p- F$ X$ [
) a( g. `! K; G- pCR6245 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。

主要特点
, F) z) b5 n5 ^* `1 b) m  J7 h
● 待机功耗低于75mW
  U9 l5 C. X& ^9 T3 x● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
! O% R( C, o" T/ i* ]● 可编程CC/CV模式控制
● 采用多模式控制的效率均衡技术
. r/ w8 I5 M5 u& J● 高能效QR控制模式
- _; u# R5 |5 t● 内置输出线电压补偿功能
- P0 d& h1 v8 n9 \● 内置初级电感量偏差补偿功能
2 r; f5 f, i5 W3 O$ y/ [● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 动态负载响应功能
● 内置过温度保护功能
! y+ |9 u4 ?7 T; q! A" ~● 内置输出短路保护功能
● 内置前沿消隐
* J2 t0 n* v. L+ v● 启动电流和工作电流低
$ Z; S& Q- y/ A# k● VDD端过压保护和钳位保护
● 逐周期过流保护
● 内置输出整流二极管短路保护
● 内置输出过压保护功能
5 a3 t4 o& M+ R● 内置所有PIN脚悬空保护功能
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

基本应用

7 V' n4 X( \$ P7 K8 C7 {. W& t● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 数码电源充电器
- ]3 d' l+ L) S' p, L0 _● 电脑和服务器辅助电源
3 _6 O$ O5 Z* z3 y2 J● 替代线性调整器和RCC

引脚分布
  q8 ?. L6 o) J

8 ~$ z. Y+ r$ r( p& H引脚描述
; A2 \. J  w# h, f

. Y3 A6 w9 C, A, V典型应用

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。

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。
, J. Q7 r' q' {% c1 {
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

; o3 J* o* G: L- z# A  _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。
8 v& {/ N0 k8 D2 a/ Z- J  N
, q6 q, i$ x9 h9 e' s  w* c8 A2.1、输入特性：
; n* r* R) i" A  n% L

2.2、输出特性(PCB END)：

2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

4 P8 A1 Z& B1 ]  N2 @* z3 S4 a2.5、工作环境：
( ^  y8 b  c0 R/ ?1 W

  T& z, F* S& \8 T& s2.6、测试仪器：
$ a/ R! Q. e1 X7 P  \

5 v: C% o1 x0 E1 v' e6 `8 a: q03、样机结构信息

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。

# Y; K  f, N" l( P' G! Q  G3.1、电路原理图及 BOM：
6 k* c9 L5 v- Z+ N. n
% f" L' q! z3 L' J& f3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：
6 q2 X% e3 _" s+ Q8 L3 {

' w; b# P* G  {5 d3.1.3、PCB 布线：
2 k) B  q3 U- u* m& w
- J" r. x9 }4 K& R( t  W/ f

! ]  j* D3 [% \- B" D

3.2、变压器绕制工艺：

1 B" f1 n  l# \7 x; a3.2.1、电路示意图：

3.2.2 规格参数：

2 [+ N0 D7 d1 {& Q) H( n+ q1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
$ f  M) O& u& G4）N4：三层绝缘线；
6 v  G3 F: i& x3 r8 M& i+ a5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
9 W" T+ K7 F8 E- o! W/ i7）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）)
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水
0 R& h# X& |' H- k
: T6 i) l5 y, t' o+ J/ m3.2.3、变压器参数:

- n+ Y% B0 ~! v* J! `5 T+ H3.2.4、变压器结构图：

8 U. z# F. W$ O4 U04、性能测评
" ]% ^% X2 L1 M2 t1 x
* @" F( @1 d  J" |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。

' h' q, v4 O# B4.1、输入特性：

8 e* J& y. 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。
# B7 w' R% Z7 X1 ~! r
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
$ ?' l5 j9 J: z5 R7 L' t

- Y) R! f4 y6 [: e6 \表2 输出100%负载下的输入特性
0 j' ^  `- ]1 F% J

表3效率测试（PCB END）

4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:
: M! x8 r% @, @( M& S

4.2.2、输出恒流特性：
  B0 W) |8 z- e# D

2 a( Q7 u# h" `! \+ ?5 z4.2.3、输出电压纹波：

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。
: ]6 l4 p4 k8 N8 X

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

; S" j+ e4 S: v5 r

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：

注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：
4 J. K3 |& D- I) P4 R

2 D1 A& L  q- h& I2 K: j, Q4.3.2、短路保护：
2 t; ?7 X; k2 W

4.4、系统延时时间测试：
) P. b, A* o% d$ Z; O+ [: J0 S
6 Q. U. `2 k( @8 N( ?. c" x; [8 A5 \注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

% ]1 k1 h8 {$ \' ^2 M

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

# L* M5 }+ U2 t5 Y% f1 M

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

6 T- T1 ?5 w( Q, {& Y4 C/ D

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

4 l& L4 B' \5 A' F- t( V2 y* P4.5、其它重要波形测试：
" V* ~. F/ i9 i- Z3 a- P5 _
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

3 Y) Q1 i7 i$ ~# S7 r; P& B9 F/ |

AC230/50Hz，100% Load

( a' D' r/ M: L& ~; ?

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试
* C7 l# U; t" {
$ B2 j) b. ]% O9 X/ f& b5 J测试条件：
4 q6 m1 U. T# b! D" ~, H2 m输入：AC230V/50Hz；
- S: R) o9 w; H& F/ s7 s" a# S输出负载：5.0Ω/50W；
- M! D! \' Q4 E6 n" i限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试