本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
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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！
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9 K+ a4 y: W1 E01、样机介绍) i& l0 d! D& z/ H; ?+ N
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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。
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CR6245_5V1.0A工程样机示意图
3 d+ V9 x- O3 _7 sCR62454 ]9 E- b9 x" _9 l8 _
8 U0 x8 u* ^/ [! e6 h+ T5 l( O# c* f0 E9 `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" `2 _4 j# X1 |
# h" k( r7 \) o4 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。( Q6 W# Q" U# F! T, \
% p7 N H. d" g- ^/ @主要特点 8 A3 K' w2 q3 {$ W/ T" p
* [* L$ A& X" [* ]● 待机功耗低于75mW
8 \! {( N. Y8 w! |( l# a4 C+ {● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
. _. P$ F; R# y● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
% E X) p6 Q9 _) L2 U0 c● 可编程CC/CV模式控制: J; L" O' Q B
● 采用多模式控制的效率均衡技术8 d- j# p O8 T' H' R, Y* f% p5 N
● 高能效QR控制模式9 e: Y. G' a$ S; T2 k& A
● 内置输出线电压补偿功能
# K, N1 J% g4 T( d( K● 内置初级电感量偏差补偿功能
" j! D- w9 G: f) b● 内置全电压功率自适应补偿功能: n% n* o0 w0 s. \, \' `4 p( k
● 动态负载响应功能" E6 @( I" R c# q* ]6 V4 I. p/ A% J
● 内置过温度保护功能
; Q A% q; |8 A; X4 C& J/ R● 内置输出短路保护功能, G+ L4 i. d [3 ]& O
● 内置前沿消隐
! v0 h% T9 U" ?0 ]0 p● 启动电流和工作电流低
( y5 [: l8 g1 X& G* P; v● VDD端过压保护和钳位保护
: v* {. F, L# B0 M● 逐周期过流保护
5 F& Q& q: ~2 a/ ]$ [● 内置输出整流二极管短路保护
) P/ {7 R8 p4 |" j- d$ i- T" Y● 内置输出过压保护功能8 @# r2 N( q, }" o, _6 u3 L5 C
● 内置所有PIN脚悬空保护功能; R" Z, n5 r+ U+ j
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装4 }% }: O# _ h8 V
: o+ t8 J/ B. ^4 r
基本应用; l% B% M9 q" ?' k7 X1 f4 K- u
: A3 o: Y2 J' h' |1 M
● 小功率电源适配器
% @/ \) D" i: d0 w9 C● 蜂窝电话充电器
! ]5 f1 y. h" P, q6 w● 数码电源充电器
9 n% ]5 f# O$ I1 y, t5 c● 电脑和服务器辅助电源
: l9 s7 k; x% ?. d i2 l* Y: `" l● 替代线性调整器和RCC. r* ?2 t4 H F% X S7 [1 l
$ `' M$ M7 i9 h! z/ ]
引脚分布* K Q1 z8 k2 x, t# z
9 ~1 |1 W% v8 w4 O" m' q; V8 G4 [1 K
引脚描述
) \. Q- Z2 `8 b+ L \: ?9 E4 t$ A4 S6 ^$ ~4 s' y" S/ N$ M! ^: q
; y# e. U! S( R' J2 m! D# W
典型应用
3 Q6 D/ |: V* Y0 T# g6 g0 u% a: _
! w/ |! {3 f2 p; B- |1 K) J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。6 G/ D: n! m5 q& m) H
" ^2 o* V, y. A- p6 W2 ?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。
5 o6 B- g) n/ h0 y) _! ]. P0 l" |$ S; Q' I
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。5 W- h4 b$ v" J: M* t
! O/ _9 g) h% I' v02、样机特性
% t9 q! `$ A6 `6 g7 v
% ]. H) b5 E9 C! y4 Z) J6 L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: N- t9 @% R3 n- u5 \
& l) Q' U: n% A1 ]2.1、输入特性：
/ q0 L9 ]9 j+ V1 h
3 ~( V* }1 l% X6 w
( R( ?# w$ ], Z2.2、输出特性(PCB END)：
5 L- h4 z5 @5 `1 E! N* C, g u' S) K
2.3、整机参数：
& R1 p, J2 W4 d5 x; H7 v* m. A7 X! C4 k( N& w, J( i, C
2.4、保护功能测试：2 \- f+ \/ u/ }
) O) X$ y9 e# F- O. l2.5、工作环境：
" r5 o* I1 a/ m) n. h) `% |0 ]
. y: u( O5 e4 f4 F2.6、测试仪器：
) A& f, {" R5 u0 _7 J
) p0 `6 h, I, `03、样机结构信息" j0 p7 W, ^) Z4 V* }% L
' `4 q% O( D' ?; r9 Y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。
6 J7 s- x1 ~+ q+ Y9 h4 c
( K7 @+ W$ W) b& I# O2 \/ N3.1、电路原理图及 BOM：
; s- D- A; a- h9 c* J9 ]& k
& q- f! b8 `+ ]5 K# W* c' L6 N3.1.1、原理图：
5 I9 t% C1 _3 c; r& O6 {/ _) f/ O' q
8 w5 V8 M w W3.1.2、元器件清单：
/ z R: O0 x2 n
4 a* H9 ~0 d( m6 w& d5 v# Q8 ~0 ~. l* f$ v$ [) n! w, g5 m; t" f$ M
3.1.3、PCB 布线：' T: t1 \8 f+ e+ F( v
6 ^0 y8 ^. b8 }3 G. O
; j9 v6 I" y! O% |5 p h) B5 i; `; `$ q# a
9 t/ z$ l! [& d# g4 k* E1 `
3.2、变压器绕制工艺：
0 h9 q2 ^: ^1 p0 d, z% ^6 G0 f) @: S
3.2.1、电路示意图：1 K# H4 L% c& N# v v
) c! V- ]" ]; U( E- F
3.2.2 规格参数：
. y: K9 Q% y3 {! \( K! B7 m! u3 f6 k2 y8 k2 a
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
' h( }& Q, F. k X- R1 S, H2）材质：TDK PC40 或同等材质； p$ B2 f. w# ]! k7 B
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；! U; i# U T6 p: w2 {6 j
4）N4：三层绝缘线；0 }& `/ y+ z; J
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
3 ~7 K' {* k$ l4 G( |6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
& ~2 V" p6 b) ^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）)
. Y2 p* U, Y+ h2 E4 K8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min3 H( F% y+ l B; n
9）成品要求:浸凡立水. V _4 Q+ f! d, T! T$ {. g2 ^
2 I k6 a/ B6 ^; ~4 ]' ?* \$ o3.2.3、变压器参数:) Q2 U8 H$ u5 s: ^3 d# }/ Y. |
0 E( s3 r( F$ S
3.2.4、变压器结构图：2 X% ^. @# }* ?. K/ F' s
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' s# a& c* R0 H) b3 l# ~# e04、性能测评/ Q- M8 w) R' j6 X
; F4 v# v/ n) ~: B
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。
6 b/ q* m. ]* S* @3 d( s5 L: H
/ ?" i& u0 U- }2 u" z- w2 [4.1、输入特性：
3 i6 C9 G. y" Z1 _1 E d7 v( M
, k; p0 i- d# m" U5 b' U0 x3 T! z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。* T) p# v% N- E, U* Q. @4 {
3 u1 {, ?6 I% l6 F) E2 F3 c表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)& m1 @, r9 ]; {4 p& ]: f! u+ i4 U
8 U: u# H2 U, d* m+ [$ x1 H
表2 输出100%负载下的输入特性2 n1 `( D% o4 P) k% I
' I) l5 M/ n: G! s7 a% J
) Y* |2 u/ G' w z! V4 ^2 K表3效率测试（PCB END）" M- ?( ~0 }$ }, b
: y" A0 s% b" y% E4.2、输出特性：
1 v8 \4 I5 M: {( d" @2 w) I1 r, j. N" u8 @1 m/ f ^' Y& x% U2 n+ ]2 }) E
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
' E3 ]$ t6 o, d7 x. u7 ?0 j& i! k9 w; d' R! U/ t$ z r
4.2.2、输出恒流特性：
) x9 L% W7 s8 X
( X C0 a5 }6 ^( _4 G# l% {4 G/ U4 w4.2.3、输出电压纹波：8 E1 W6 b4 j1 V; g: v6 D( U
' ~5 J2 h! ]5 U1 d! S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。
5 Z5 n* @& @& C# O h9 T7 v5 H. n8 K6 Z1 o/ z8 V4 R
$ F. K0 P& P- K" X* v
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
( c8 [, E* _3 [) v- I C1 M
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD 4 R# c* F A) N i
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD & N/ M: ^" ?. X9 w# E3 n0 m
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 1 [! j: J. R' m; O
4.3、保护功能：
( w# o; w- Z" Y( f% [
' Y/ ^. p5 J' l! b& h; P注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
$ Y, |0 X! H- {2 M. X9 P- ~
y6 H5 V. k! ]& t: m! J4.3.1、过流保护：- ]) O: e" [$ J2 n' m0 o4 }( ~
7 s7 E1 S+ @$ l6 `( D
4.3.2、短路保护：
# f" \& X/ K% M8 O5 [" I: J. T, [8 j- f& ?7 z8 d
4.4、系统延时时间测试：
- N$ K. I; S) G" Y) B0 u# u# J
$ W* O1 b( b+ v2 Y5 i注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。5 R/ j+ q% T. b. y$ J, O
& j) J2 j2 e0 f. ^$ s0 R
' ]% q1 T" o5 i5 s. Y; q
TON_DELAY @ AC90V，100% Load : D1 x7 J. Z1 R/ `% o
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
, }9 b9 {. Q8 H. |* l) F3 w
THOLD_UP @ AC90V，100% Load ) w/ }8 r* E% F5 W5 l; V7 u
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 3 z& D0 y% J1 H7 P! D8 o
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load + d* B4 u6 }& A6 ]8 s$ s# K
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
+ J' o, g F, Y9 q8 D2 P4.5、其它重要波形测试： & H% q+ F& G- `' g" j6 K6 w
" q- `) k$ K5 y, F1 E2 q0 A注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
- F( |6 f8 F6 y* ?' e; h8 h) ]
AC90/60Hz，100% Load $ [; R7 D R z- p, w% E8 Q
AC115/60Hz，100% load 9 `$ Q0 ^8 H# ^
AC230/50Hz，100% Load
& N# n. \1 @' p
AC264/50Hz，100% load
: a; E [4 y5 {* O) d" H
AC264/50Hz，Output Short
: j& l8 M, u' ^/ c. ]% Z" D1 y05、EMI 评估测试
5 b- R' w( J9 C$ K \0 k |( J
1 @9 ~, ^; J9 Y测试条件：
* J4 M1 g; L7 H6 e: e( n: h5 n6 S输入：AC230V/50Hz；
& n7 J- N% [4 E0 x, k O( Z$ Q: t+ Z输出负载：5.0Ω/50W；9 G, k4 [ ~; D+ q, T
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
! }5 _! e1 g Z8 j0 D
AC230V/50Hz 传导 L 相 7 g! ]1 p W" r0 H
AC230V/50Hz 传导 N 相
8 z6 {) `" C# n' [- k# ]
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡