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

  R) @) G, g9 x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！

9 c( I2 M6 Y1 \1 G: `5 a7 x01、样机介绍

5 p- v& G' Q8 U2 k7 j; i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。                           
. s' l, s/ I, H4 R, K6 W5 v% ]

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

2 H4 l. u8 k7 w1 C$ e0 v7 A; DCR6245
2 m  X, o. E$ G( E) U" E! D
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。

) N9 A" Z$ H- E/ O2 [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。

主要特点

● 待机功耗低于75mW
# I( a0 P! Q$ ]- v. F6 Y! u8 O7 `9 x● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
6 k( S) d; v3 E' f% j# w4 A& ~● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
● 可编程CC/CV模式控制
6 f4 S4 l9 L) Y! ]; t2 o● 采用多模式控制的效率均衡技术
: `& {" }) J# ?$ `3 n7 O9 |' B● 高能效QR控制模式
● 内置输出线电压补偿功能
8 {% w0 v' F/ B● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 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
● 内置输出短路保护功能
● 内置前沿消隐
● 启动电流和工作电流低
! O2 E& N( s: J' ?8 Q/ n9 U& r* ]5 y● VDD端过压保护和钳位保护
● 逐周期过流保护
3 L3 @- _% c! B6 z7 y/ I) V& ]● 内置输出整流二极管短路保护
$ ^/ w# U0 k3 }/ |● 内置输出过压保护功能
6 q% W0 i, b* _5 k* b1 j● 内置所有PIN脚悬空保护功能
% w3 }- w8 R2 N8 k# J# d● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

基本应用
' H7 y% i( J7 n; N1 U: e9 B
● 小功率电源适配器
) n* n% a" i. ]● 蜂窝电话充电器
8 c, ~$ r! g4 S( x4 s0 S2 Y; E* z" `● 数码电源充电器
● 电脑和服务器辅助电源
/ L* c8 j# s7 G1 p; ^9 r$ |9 Z● 替代线性调整器和RCC

引脚分布
: i& i8 [, e) G1 R; q! m0 q+ t

) c. h6 O1 M/ x2 e! G5 @. k引脚描述

) Y% ?9 g3 q8 z典型应用
) j4 ?! `) z+ i' A1 \

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。
& f, h* H9 u: f4 j; G7 ]/ U
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。
$ }# G& L% M7 |- W7 p" |
% c) K0 m1 U; }; h02、样机特性
/ f' {5 X- T7 M% c( D
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。
) V' ]0 p. U& a# T
2.1、输入特性：
6 P5 P, U3 G% a1 v

2.2、输出特性(PCB END)：

9 {& ~- {: D& O# U2.3、整机参数：
$ R0 S- X# T& Y: M* t

2.4、保护功能测试：
1 }* S* b0 f0 }1 q7 N0 X

2.5、工作环境：

2.6、测试仪器：

03、样机结构信息

2 A$ }: \- C2 u2 J4 }+ N9 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。

3.1、电路原理图及 BOM：
& Q# x( R2 m0 [8 ?% B+ B
3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布线：
& q4 ]) T0 z& _5 j

0 B8 l2 X! X/ U' R& d: P3 ^

. _; {  D  @6 A; D' A" n

- N8 i  Q' D$ [  r1 @% p3.2、变压器绕制工艺：
2 o2 I+ e5 }; O) `$ A; _( ^! F  u
3.2.1、电路示意图：
2 p' {) b3 ?9 U: Z; ]) C1 c5 U6 ^

3.2.2 规格参数：
! c8 d. i( W$ W+ N  @$ e
6 s+ f3 \* I* r& P. s1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
) I. L; b: n% a3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
# L" S, D& X$ b; D! E1 Y7 u: I4）N4：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
6 P& {5 ?' A) y; K6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
  C" O& a( _! ~8 u5 s, 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）)
. C5 F& k8 d0 Q8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
& S5 l5 \5 _) z% H! u% D& e9）成品要求:浸凡立水
7 N2 S1 L* K1 s
3.2.3、变压器参数:

2 v( U1 n- B" D6 g0 L; D3.2.4、变压器结构图：
1 x! l0 M3 \) Q7 e8 Z/ g# [

04、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。

4.1、输入特性：

- }' r) `% p5 L% I# |. s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。

表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)

表2 输出100%负载下的输入特性
+ V" _; \" A# z' \4 [' b

表3效率测试（PCB END）

( q4 S5 i, O( \: x: g# d) T/ O, U4.2、输出特性：

4 C5 p9 _- `6 [; P$ w" I2 I4.2.1、线性调整率和负载调整率:

' J; P( _* \1 [. n4.2.2、输出恒流特性：
# G1 c7 q# X& e* N

! _6 L) x! X1 J* Z. A4.2.3、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。

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

/ E5 L9 i1 o8 O! z

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

/ [+ v; [; t0 k9 T8 x' U$ \

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

+ E5 ?- l* C, h8 b$ ?

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

7 m' X7 U: P0 k4 w9 s$ u4.3、保护功能：
% x. r1 z" y* l, Z
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
2 R0 }4 x. `/ {  T
4.3.1、过流保护：
7 H: e) z3 x& `

4.3.2、短路保护：
; b3 O8 g1 r. N) Q- o+ Z

' A2 v; H# p* ^( K# K  a6 s+ z4.4、系统延时时间测试：

+ ]2 v" T6 O1 D& d注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
2 {1 ?' k" z1 u7 A" j
  |7 A, d% @% n+ ~3 F

! d$ N( a+ B, @; U9 ]

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

2 I" h* u, }5 q+ x  o  _$ {) j- U

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

, Y4 z+ u$ o0 Z- I/ j6 D0 Z

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

, p) w( @) S$ N

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

4.5、其它重要波形测试：

; x% u9 f5 y" |& ~; r注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
1 A1 ]* c; _6 K7 T% ~* k0 |7 q2 w7 y

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

' F1 t; B' D) o) {6 e) ~+ X) t3 I) b

AC230/50Hz，100% Load

5 b' n* h# [; f/ Z, H" {

AC264/50Hz，100% load

  L: t# J8 ]4 p6 ~* Y8 S, e" a; z

AC264/50Hz，Output Short

0 G. c4 F7 \2 w05、EMI 评估测试
3 G" ?4 `' d5 T9 v$ _) U  ]
$ s5 V  u) [2 R9 P) g7 x测试条件：
输入：AC230V/50Hz；
输出负载：5.0Ω/50W；
8 d5 d1 x" w2 s& n. t0 x限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

8 Q) }6 \; c6 w1 E6 o

AC230V/50Hz 传导 N 相

0 r' \% _( K, Y9 H1 |

AC230V/50Hz 辐射测试