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

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！
! X9 k2 A: B! ?$ F+ X  O
- E% s! a1 z0 ?: T0 m01、样机介绍
6 m2 P3 r4 q3 f) O
" l; z! I( W9 i0 @0 k7 t8 D, ^9 ]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

% j1 X8 r! G; P. e7 }# e5 E. CCR6245
, N0 X  U' h# z+ o1 x- h
: {- D4 ?* b7 c2 J$ q& hCR6245 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。

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。

1 Y# x) e3 _+ F# J: W: I主要特点
" P% e1 u' o4 W  {6 z0 W
● 待机功耗低于75mW
+ s+ ]( {+ Z6 ~' @) K● 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
● 可编程CC/CV模式控制
; g, n) v+ E% E1 O● 采用多模式控制的效率均衡技术
! z1 _( c* l) ]● 高能效QR控制模式
! |# @5 T) ]' h) j* v  K4 Z: Z● 内置输出线电压补偿功能
9 f0 C. _, d1 e5 X; o+ q! w4 T● 内置初级电感量偏差补偿功能
2 \+ M, P. c+ G) E* z: {( t● 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
2 |6 v3 O* U! f! o0 K( Z● 内置输出短路保护功能
: R2 E9 }8 k& n● 内置前沿消隐
● 启动电流和工作电流低
● VDD端过压保护和钳位保护
) {% k' e) N# q4 I9 |8 F● 逐周期过流保护
% {1 d; V2 s8 g* i● 内置输出整流二极管短路保护
, L9 g% A" B' t" J9 T: ]2 M● 内置输出过压保护功能
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
8 u& ]8 V. Z/ w2 }● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

. |" c% w1 Y! V- M基本应用

2 A& g. E2 }9 J& q! K● 小功率电源适配器
9 P: C+ k% q+ M+ X+ T# x7 p● 蜂窝电话充电器
● 数码电源充电器
● 电脑和服务器辅助电源
" ?8 E8 I/ T5 H% {$ u' q& D2 u● 替代线性调整器和RCC
& }4 x9 G9 ~! ?/ F+ f- J# B
引脚分布

) h- P7 V/ {& n7 [引脚描述

- ?/ M8 k9 q* R) S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。
# e0 v" t  V% _+ L( D; j
( U4 r" ?- w6 P' \- E# 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。

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

" I7 K8 O/ E7 N$ _  _. u: T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。
  f7 e- }& o+ w: z2 Z; E
& w4 d. A" `6 U2.1、输入特性：
3 C/ _3 Q( c1 |, a; Z

) x7 ~0 s! |9 B9 j  a/ u2.2、输出特性(PCB END)：

2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

2 S  f8 |( ^+ y2.5、工作环境：

2.6、测试仪器：

03、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。
" @$ G: ^; ?% e) ?/ ]2 [+ P
  r5 a4 _, u2 j! J3.1、电路原理图及 BOM：
* {/ A; q: G$ w
3.1.1、原理图：
, D6 \% v( }: N  h5 {

3.1.2、元器件清单：
% F2 @$ U6 x: ]1 U& Q1 v

3.1.3、PCB 布线：
) a$ s6 S5 R7 w+ I
2 ]. F5 m1 [( q  T4 ^6 M

* l1 [! c) [3 P3 X9 i0 M& g

3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1、电路示意图：

5 n0 U' x+ g0 b7 M& Q$ f

3.2.2 规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! S' ~, D% U4 `* R, m9 X3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
& L% y* _2 H7 t! d( ^) G+ _4 I4）N4：三层绝缘线；
4 l% M* p# r+ f4 Q3 }* N, J* A5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
. J- s  ]6 E; L! |6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
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）)
, n1 r' Z9 b2 ^& s8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
; ^5 G8 q0 o2 o5 x  i8 s- d, `9）成品要求:浸凡立水
$ A' ~3 C) X) F% D) }
3 e2 F5 q5 W) [1 x6 S' q1 c/ ^: t3.2.3、变压器参数:
: V  p7 N' k) d9 a' D/ \/ Z  A) E

3.2.4、变压器结构图：
& p. I0 l2 W1 j, X

04、性能测评
6 d. d& c1 P+ ^  H- K- g- R
8 X9 F# D% }- O2 h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。
, h8 ~# L/ f4 L) n+ z
4.1、输入特性：
! {' z; e, }. S, h* I5 p2 _
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。

- x! S0 d/ R8 J7 |3 v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
+ ~: N1 S8 q9 }; q7 D4 f3 k

" r* ^! h! z1 m) h3 K( W, q0 b/ o表3效率测试（PCB END）

4.2、输出特性：

% \% o3 \/ @$ ?" X2 V4.2.1、线性调整率和负载调整率:
" y7 Q! L/ H9 p+ G) N' P# B2 W$ ]

; F2 p  [$ u0 \+ Z) F4.2.2、输出恒流特性：

4.2.3、输出电压纹波：

9 }# _0 x# D0 R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。
- k* A- ~* E& e  [2 `( R% r- F
/ m  K/ a. [/ [6 _. z3 M4 K

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

3 z9 o: j; W, A  O

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

6 d; d/ W8 J& L9 [0 T9 X/ p7 B8 s4.3、保护功能：

注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

/ u: w7 R$ q! h/ V4.3.1、过流保护：

% ]+ a- u# I6 k7 L4.3.2、短路保护：
8 O6 C8 [. t0 j8 ?9 [* A

0 @6 g) R+ [( u9 T$ O4.4、系统延时时间测试：
0 T, D  c; a; {# e
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

- @$ |% |. m1 T# g# A  R' D9 u. K- T! P

6 l' X1 d* K4 g) U# [

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

% |8 Q9 Z2 z6 F- {, V+ f8 ^, o

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

, ^1 i6 a* j7 Q/ x) C1 K

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

4.5、其它重要波形测试：

注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

2 f0 }  |0 B( z1 H

AC115/60Hz，100% load

# i6 }  Q0 J3 s8 }# L+ q

AC230/50Hz，100% Load

0 T2 a( g: x1 Y' y/ ^

AC264/50Hz，100% load

( T* H0 s  O( w) q4 x3 N

AC264/50Hz，Output Short

: v9 [! H5 `" J0 {05、EMI 评估测试

- O/ Z' q, g: _% W2 R  k2 k测试条件：
$ y3 E7 E, f( {' r! T输入：AC230V/50Hz；
! D0 O, [+ v+ C; Q7 {, b' w, @9 M输出负载：5.0Ω/50W；
& A; }( q6 r7 A. B# N8 ?1 m限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

% N* a' x1 r9 _/ f4 ]( x

AC230V/50Hz 辐射测试