本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
+ B) r# x. ]& @, q
) o/ }% h3 N' s: D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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01、样机介绍/ N( F4 [9 }2 S/ {
, u" w* @+ H8 K! o# x+ P r
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。 ( Z8 C. p) h. u
) L8 S/ d% y+ P' {: X
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 2 O6 s2 g) L& m" f+ X8 p2 p
CR6245( q$ c- ^3 j" B) d: C$ ]
1 p5 O \. p: I; }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。
2 w P. q3 n, F" U8 g
: ?$ e5 I! u7 i3 |7 E- YCR6245 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。
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# V9 P# _0 A8 E# H3 C8 n8 T6 ^主要特点 % I: g4 `* V* e& o& ^
8 H2 p) h, i$ K: {- S● 待机功耗低于75mW
& x# G4 a. F( X# i9 F- }: E● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
" U, D# T7 F2 A. P● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
3 D! q! j/ z. x6 K/ Z7 K( T" o● 可编程CC/CV模式控制. b2 F" [9 K3 I! o7 ~
● 采用多模式控制的效率均衡技术
% ?* m/ g7 e* q9 \+ @: B● 高能效QR控制模式
. u. O8 m% Q, u● 内置输出线电压补偿功能* w& B: J* |# D: M9 O* T
● 内置初级电感量偏差补偿功能
2 I8 l* M3 q" K2 _" _! u% r- F- M● 内置全电压功率自适应补偿功能
0 d. s& B2 Y& T6 v● 动态负载响应功能
9 \7 W' I& H2 _ B, U● 内置过温度保护功能
, G- `( }+ p- Y7 i9 K● 内置输出短路保护功能3 h( Y/ p1 ?/ D% P( k3 d
● 内置前沿消隐
- R, |* F9 _/ t, Y8 \; F● 启动电流和工作电流低
; @! }3 y' N# t! b● VDD端过压保护和钳位保护 1 P+ i( c: P7 [5 D+ F K
● 逐周期过流保护
- p, ~/ `8 g& @5 W● 内置输出整流二极管短路保护
( g4 U3 J, b; \9 g* O% ]) ^5 X● 内置输出过压保护功能 i3 N8 `2 d6 L/ D' e
● 内置所有PIN脚悬空保护功能 d* T' O5 ]/ F' j. V' i, N0 {! q
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
# O: J9 Y0 b( q" H- C# N/ G5 ^2 \: H' _- X. }
基本应用# c: e- K [2 _! Q7 K
3 Q y7 ?1 P$ N● 小功率电源适配器( l2 W G& d. F$ R+ N2 E6 P
● 蜂窝电话充电器
+ V# t& g) y' R' T$ M● 数码电源充电器6 R) M' h' B+ {; H% e% G( H( x. [! h
● 电脑和服务器辅助电源4 k+ ~3 h% I9 q! G
● 替代线性调整器和RCC
1 D4 O3 G2 i* b9 g
8 D: S5 s' X [$ q# [* }. A6 d引脚分布4 x) I9 W& o0 f' i4 m' z
( R( Z( S5 Q2 c( j! z8 G) F
' H( @ I) r3 M5 Y$ @$ o引脚描述. Z) E! Y/ p- y" \ k% P
9 {) I: [6 Z' e& ?- s8 W, M
7 P9 u6 {- {8 S" b/ k
典型应用
! {+ E5 y2 b4 v" X$ S
; D5 R3 X. }2 A7 u/ @$ M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 H- `$ J9 ]" l; [5 L! Q, k% P+ E N- K; h0 n
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。
, |8 v& ~: D% H) Q8 T* ?5 \; P/ ^$ v+ s& F3 f
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。
' |& V) p1 `0 p( u! s. j4 W$ V' o9 o6 y$ l3 ~
02、样机特性
* y) q( u4 {0 Y$ L$ v- R0 d5 a/ l! D7 f5 ]. l4 Q
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。 + ^7 L+ |7 P: K& Y& [# o
5 u: B2 J4 ?0 f8 y6 w. d
2.1、输入特性：
) \( A- v) Q2 m! C/ c7 ^
. [+ ?: K4 r* K+ A* `, i2 R9 W5 t B7 _
2.2、输出特性(PCB END)：* w# l+ [ @+ J/ n1 \
' `0 y" L8 L% N$ J2 Z2.3、整机参数：
& X2 [9 o+ E# S: `- n, L" k" d
5 [! @% x) H* i% {5 T2.4、保护功能测试：" o8 }, ~3 y1 V0 {
4 g2 Z% l- a+ x
2.5、工作环境：2 l/ o$ x7 y z/ k- s& A4 O
* N: g' R8 m+ |0 v2.6、测试仪器：
6 @0 ` B! E1 Z' g# P
$ h9 w' l( \7 U: t y( S3 o03、样机结构信息% D' r. b' ?3 V, i7 G9 s
6 U4 x& m/ k; R- }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 `- w c# O1 L0 B1 {+ K6 r Z* V, d% Y5 j8 d& p4 C+ [2 c7 j
3.1、电路原理图及 BOM：
. N) Y. o) `, y, O' p3 ]2 ?3 C6 ~: n- U/ _9 M n: P' g
3.1.1、原理图：- x. H- C- Y6 V6 c4 {0 V1 k0 F+ e
2 `6 {( \5 p) m. a3 b3.1.2、元器件清单：
% B6 Y! G7 J- `' ^$ o" E
$ T9 E7 q5 j% w* e. \
5 i) j, L R! [- y4 r& R3.1.3、PCB 布线：
3 k5 c4 [; _, o8 O% Y* d1 o
& }& _/ ?: C7 F* u4 k
L2 G8 P/ |2 ]+ ~ ?# p$ H, D
" [, A6 E1 ~0 Y! g, U. W
' Q* l: b, g5 y4 o3.2、变压器绕制工艺：
" }1 p) N( g/ D0 b: Q! e6 }) r% e! y! z0 R. N7 D
3.2.1、电路示意图：
! F* Q% k# D7 o; q. k" [: `# \, A1 r6 R
3.2.2 规格参数：
. X, H5 F9 `' F9 C3 L1 h J
5 n7 L3 [0 ^* G# q+ X1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
0 T' a9 m$ ]4 i2）材质：TDK PC40 或同等材质；
" U- {7 v* r6 Q5 r" p% z5 m; T; i5 k3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
2 h* t7 s6 m$ o2 v1 u2 X4）N4：三层绝缘线；! e% ?/ H$ {- Q' y; v
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
. d- D' [4 E# S2 ]3 X6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
/ p; e* P, N+ e( B3 ?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）)' v( z8 {: _: ^- }
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
- c7 q5 l9 E' Z9 }( F9）成品要求:浸凡立水0 J; I% M# [' i! H0 ^4 o5 Y
! ^& G9 h: M! b' N; C0 G8 }3 I
3.2.3、变压器参数:
/ L) u, j& x4 n2 A2 o' e0 K# Z# V1 I
3.2.4、变压器结构图：6 h9 w+ `: P$ E; L d/ Y, W& b3 m
) X2 r/ R5 I# @" Q4 k3 \" g3 N3 ?* O( e' |/ g
04、性能测评
, A8 `: E! N: |
2 L& f' \ m: Y7 G" F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。
% W; o0 U3 ~! i4 |9 s( J' \9 m( V( h% b
4.1、输入特性：6 [# h( J ]: P
. C- p8 G3 Q! a8 [# F# A' ^& k; O' y
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。& j7 o$ W5 F. z$ D, `( d
' U4 [+ X) Q% k/ @& c$ H表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ); @: O. M- t# X; ^, N9 k
6 X/ ]& z1 D) C表2 输出100%负载下的输入特性6 s" r8 A* h+ N3 M2 m2 Z
" M. u1 o1 f% [! X* r/ }9 I) d+ B
9 ~: N# y" w" P1 r2 b' F# \# H
表3效率测试（PCB END）
% Z9 v/ v% l. _7 c3 G9 _6 E
$ R7 B) o3 a5 v4 U. [2 d4.2、输出特性：
& N2 R# h/ D7 I! H0 k
5 U6 Q% F+ R& h0 M8 ?; b7 c, b4.2.1、线性调整率和负载调整率:
0 F5 D$ s" t. v1 `" f# ]: E
" Y$ b2 X8 r& V+ U0 P4.2.2、输出恒流特性：4 z: j+ }7 h3 Z/ q/ A
1 {" L8 Y7 Q2 r7 |' B/ G
4.2.3、输出电压纹波：, u: \! o! R3 C8 R5 B$ [! N# _
* x, E7 q! L5 X% u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。3 k, B/ U4 \+ A* K2 J
J+ p3 [- g, U( O
! V( t$ x# R% N2 M% P
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD & l d7 |" L" W6 m( x+ v
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
! {* C3 b7 i0 {/ @1 \
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
3 R+ [" C2 c- n8 ?6 U' w- Z
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD . X2 l: N" M& M3 a' B' k
4.3、保护功能：
1 Y6 K: E$ u8 t5 F5 T6 F' R2 k- X6 @2 s4 P/ o1 T. l
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" i8 n6 X, [( m0 I; G4 S& `/ D6 X
k( J% H) W) Z. {. U' j ?5 `4.3.1、过流保护：
4 K* S9 R0 R4 H6 @5 T
! O& Z: t4 E* n. Y% u6 x* S4.3.2、短路保护：# T' q# S+ x3 B# ?
, s) t/ L8 y; j3 i M0 R4 x4.4、系统延时时间测试：
1 f8 a: C1 b" @- o
2 D" x: [3 g* `注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。# O' N* ?3 x7 f* [9 r. W
0 H1 n6 b: `0 H; d7 D
( O+ U7 Y! R1 v& S- n
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
" o# \9 Z9 L; q: @
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
. @' O+ K& r! M _' s1 s+ c
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
+ h& v& K, ~3 ]: \! ~9 {
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 7 P; O# H E. W- ]
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
- [3 h2 q3 M* n- f" [; d
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 6 B: S! _7 J8 T% G3 B% a% K$ ^
4.5、其它重要波形测试：
; w' @4 `* @/ m! ~* C
! o& z( R& i" b7 W. N4 y注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
" u, N. d% H0 f9 Q$ B8 p' r/ H& A: y, u; T! N' M+ O$ s( g
AC90/60Hz，100% Load ! c, [, r1 y+ J# V
AC115/60Hz，100% load 3 U/ |6 D$ ~$ L8 S3 D
AC230/50Hz，100% Load % x* N. n7 [2 D* {. Z% |- [* v
AC264/50Hz，100% load 8 L% g/ B; h% B: b4 H) V; A
AC264/50Hz，Output Short 2 [" I' c) d- i
05、EMI 评估测试
% L- A: z: z; |; I1 i
1 a" `+ N. n: {测试条件：2 g/ J$ C) A+ A; H& A5 b, t- C6 |$ E
输入：AC230V/50Hz；* Q4 J9 a% p+ S$ O, ^) g* g
输出负载：5.0Ω/50W；7 c4 v) q u! F7 u* T% {; S
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
. E- h2 g: Z+ S$ A# i2 m* w" C8 C- E
AC230V/50Hz 传导 L 相
2 M/ i: Z2 I* F( ^' v' p% q: M
AC230V/50Hz 传导 N 相 ( F: @2 b u( s' f- S
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
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显身卡