本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 , k% J8 k6 ?* g0 @4 ^( `9 j2 _
5 O2 y6 m" P5 R3 |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！/ R9 b3 N, C _. C. _' z
: B. q0 b( U7 y* o( |$ b# S" ~01、样机介绍: y+ [6 J' s; c, s( F
6 L+ j$ B6 @( T) ?0 H: X/ H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。
0 @0 i1 _. W" U1 K+ p7 s0 ?) l; N+ \9 f5 y0 t' N6 F/ M; t
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
5 T+ @) { y- d A/ k, | e0 kCR6245
; D+ f6 F7 j: S: x% }8 W+ ?6 w1 e1 K) M2 B0 |
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。
5 a& \" w2 ~ {* f# j: L' e* w5 X
% A9 [0 m( @: I" MCR6245 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。
2 A. N8 B: g( K2 R. H' t6 U6 q" m; W: O! y/ V. f! s) u
主要特点
; Z3 h) U& s3 Z" `1 N4 Z
% J4 ~' o7 s9 m; f; z9 d● 待机功耗低于75mW
- J1 Y$ e: f! t! M4 z7 u● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
& o1 I3 ?+ O" M; S2 Z$ z# ~+ k● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出6 D$ D& d6 p4 Z0 w1 H6 K# y/ A0 R
● 可编程CC/CV模式控制
' A0 O6 Z; F7 B5 [& t5 N9 g( R● 采用多模式控制的效率均衡技术
( a0 \, d- }! ?" h. `● 高能效QR控制模式
& z/ }) t5 G6 `● 内置输出线电压补偿功能
3 a7 b$ x+ o W' l4 v' i5 q# @& y● 内置初级电感量偏差补偿功能 + [ ~" f/ F9 s+ e
● 内置全电压功率自适应补偿功能
$ _6 ]; Q: d" b( g● 动态负载响应功能8 i5 U* ?. s# h7 j
● 内置过温度保护功能/ f' s0 U3 \7 \0 A+ a ~
● 内置输出短路保护功能# B }1 ~2 f: s* }1 t' c5 d
● 内置前沿消隐 9 b8 ~) n1 k; J1 _
● 启动电流和工作电流低
$ c5 z* H2 J3 v' a2 [2 d● VDD端过压保护和钳位保护 6 U: w7 r; z+ E2 Z( c- o
● 逐周期过流保护4 ~4 D2 ^' X/ t$ d/ o l
● 内置输出整流二极管短路保护2 q. ~ _% C1 y, m! \8 l0 W6 @! H9 b$ N
● 内置输出过压保护功能
" J; T, q6 g9 S$ I4 s( I# N+ f● 内置所有PIN脚悬空保护功能
" E# k/ c( B, a7 k, ^+ J● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
1 L V6 [& h8 a w4 {
) \& l. N- g& L& I基本应用
9 W, s+ v# `" g1 o+ S3 i: |8 o7 U) A3 [ @; h
● 小功率电源适配器
: ]8 L6 B; F$ [. S8 w● 蜂窝电话充电器
& f' O3 K/ n3 S1 M* B● 数码电源充电器
9 O F! F! N, j, K F9 D, }● 电脑和服务器辅助电源0 ~; i4 q) A2 D( v& j7 s8 g
● 替代线性调整器和RCC
! @' c+ X% y! N5 G) C2 t+ V7 v, l l2 P
引脚分布' U+ m" ]8 v! j" S/ ?+ K
1 C* A$ e7 o1 O9 q4 F& V& |
9 [2 I2 ~: c2 E3 T
引脚描述% F e: ~2 T$ n4 p) z
6 t |0 d% B6 I$ J* e
) n0 g7 L4 s' ]; R* [典型应用
7 F% [* w0 z U4 u
9 J% D3 u: s* J/ n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。) k; n; K; T) b! k% O8 G
6 K9 c$ m- p) j" F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。
% D& v; |0 Z( Y# d5 q; ~' l1 j$ d+ ~
8 V' l$ C4 t2 a r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。% H+ e# \8 k: ^- ], [* }
1 r# M1 ^3 q0 o- ]$ x& j1 \5 `; |1 W02、样机特性; J! N7 R& @* {6 ]7 H6 p9 f6 a
( B" F, [" z& s4 m4 C& }! Z
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。
/ u. V+ m2 ~& c! p4 K7 y$ I) q2 O2 {1 g; G: D7 D
2.1、输入特性：
" E! v1 N9 P4 R; V) G
4 d* [* F, e8 ?) k8 M; {6 ?0 o* U7 J' h& [ y9 B6 @6 x
2.2、输出特性(PCB END)：
# o" B4 T7 b% p
; H+ t+ A* ]5 x# T1 l& [6 b2.3、整机参数：
! x& _! R. L [! J/ @
7 a. ~& c9 V$ ?4 o; r2.4、保护功能测试：. b! ^. G; B; j. T5 | U
' c% |2 Z2 W4 @& t" d2.5、工作环境：6 Y! k0 s( j, }5 V
+ ~6 j; E6 _" S# w. J( l+ V
2.6、测试仪器：
' T, Z$ V( e; s& m
' R. W: q1 ~* h u03、样机结构信息
: {5 z' B3 e( m& } f4 f9 P4 C9 \. }0 U+ Q4 |% K. _* Z; o& 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。
* V7 R$ S! x: ~5 z- r
& W9 }; `4 T! M$ I: p7 N+ F9 {3.1、电路原理图及 BOM：
4 g" i9 q3 `% S3 V: }
7 ?! L" S1 J) Y3.1.1、原理图：
. P( R6 A+ D( V; z8 R
9 t. g+ ]2 y6 |3 m5 s7 y3.1.2、元器件清单：
7 r6 Z1 l7 q8 G8 x q6 j, x
, t! u0 K. x; U5 v; U' L2 y8 J2 `
6 E6 J" h" n3 J* t( K. p8 l3.1.3、PCB 布线：
. ~& ` ]) R) U- W) p
9 v5 _5 K! ~9 H' P7 _
5 a0 t N/ v0 d9 G
5 u1 I3 C, E& _( p; t% T1 I
( K6 L5 y" h8 a3.2、变压器绕制工艺：
9 @' k& C2 U& q6 \
+ ~# T* f& W: u0 W3.2.1、电路示意图：3 N# L& K* u1 V ?5 b
: Z/ l; j! E0 w, k$ y3.2.2 规格参数：
- @' q8 U V8 F2 B0 c5 U+ a- ]
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；( n& I0 @# b: w% v8 H. U% I
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
9 t9 k ?8 e! j- Z& J2 U9 ?3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线； D& W3 }$ C+ |+ \; [
4）N4：三层绝缘线；
) j# Y" K1 |; E) b# c5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
( M) C" j! q+ L; a' q' y4 Q6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
; C U' b+ b3 Y+ V8 M4 q2 C8 x2 n9 A# \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）)
2 r! M; s$ |. c; j0 `. p' Y: Z: ]8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
, z3 j& W5 N A2 b" y: n. G- D9）成品要求:浸凡立水
5 t' f8 O R" R+ K8 R& ~: A9 _ ^( A0 C/ u3 P1 Q( P
3.2.3、变压器参数:& w) K3 _- ^8 K4 Z" s
+ W4 F5 _. d4 y, o" r- v- Q+ N
3.2.4、变压器结构图：
, W' u, e' E4 L. k% H$ }$ k) A7 c3 \, ?+ t! S
( X9 U- O. P, n! |' O04、性能测评1 z! E u! F' i; f+ [/ p
$ A$ p$ {4 i: `
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。
/ e. ]# U1 H5 P( e2 Q5 u- w! f& F# }4 K% k7 Z( U
4.1、输入特性：) q4 X3 ?8 z n
J( J8 V# P8 i* j5 p: M
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。, C, l. m" u' \" @/ H# z* z
8 A1 H$ A1 K, P3 l表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)6 h; Z; `. {, ?( x$ Z- d' @2 M% J3 x
$ o) ?( \# L1 R! z: k0 l$ A; B表2 输出100%负载下的输入特性
# a1 E# ]5 A# l% f5 Z
?+ i% e& z( D8 P3 O* I. [/ Q- u6 P& t, A( ]+ |; p8 \/ R9 N
表3效率测试（PCB END）
j5 J _7 M8 O/ s* f' z0 s6 z& `' S9 U, m3 o
4.2、输出特性：+ d+ K: C& v$ ]
' ^/ s+ _) `/ |3 o( X! ?
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
" g: E X f+ _6 g
, u% a x; Y* w' }4.2.2、输出恒流特性：4 _ u- [4 m2 O6 ^
! E7 V( y7 x, S D6 ]
4.2.3、输出电压纹波：
+ M# f' }0 m# X) D8 a# }, g: m, l) D
$ S9 v5 G' G4 @% r/ |8 s; i4 G0 t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。
8 x/ j: H6 Z, @% K; o2 |
5 T$ a; l0 B3 F8 \/ Q
3 Y3 A' L; O' P# [
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD : f5 i7 u; n9 {
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD . B0 w# m7 I! h, ]8 ]+ A- L( z& I
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
( B3 M4 e8 N% B7 ]5 R
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ' E( o2 h9 a. o/ P
4.3、保护功能： % z% R9 {/ Y2 _0 k
- \+ F* O& A2 E4 U# Y7 A: L4 ~
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ P# W) l& g3 U! {- d% @: z. d, q- \$ b* W" L
4.3.1、过流保护：
) h6 t) B. D. ]
3 |$ B. G1 b; H% x4.3.2、短路保护：8 @5 @' M* C9 X' L. b8 \
: p" @+ G U& `" w W" d4.4、系统延时时间测试：0 K. s+ C" i( `% e6 N! K* {
$ Y% L' B0 ]3 G {& K# a注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。/ D$ W6 _2 f2 n Y. ]/ C
& _, T; @2 T+ Q# [0 b" I9 P# o# ~
; }- f. f) R0 v3 t9 E
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 8 j w0 a. |' E3 U3 V# }0 ^- w* Q
TON_DELAY @ AC264V，100% Load 3 B7 [5 d, ^+ ]- s& J! A
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
8 f" X' G6 |: R, f) P/ [' y9 S4 A
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
+ N: K7 \; n/ x
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
+ z. g- U, ^+ r: |& o# r# d
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
3 ?; U3 W; @; V4.5、其它重要波形测试：
7 Z: C- G4 y8 T" j$ U6 e- j# K1 |: d3 a7 `: i
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：9 v% W( U/ ]) @, f4 e# _, B
( U+ ^3 u# z; A# n, c* m! a8 W# a q
AC90/60Hz，100% Load 2 X7 ?3 M) m. k! |2 Z4 G
AC115/60Hz，100% load ( e4 V, y5 S w# b3 t j/ r8 [5 o) J
AC230/50Hz，100% Load " {+ E) \7 Y4 K* P" W* }4 N
AC264/50Hz，100% load
+ ?. ^! ^! H+ V' Z$ P2 a* {
AC264/50Hz，Output Short
! R' N4 W \6 K0 y# G4 C' S05、EMI 评估测试
* A! b) M# }# t& i
% v" a6 ~' j" S5 { ^2 k测试条件：8 t/ Y& f1 V4 k$ j! h& Y5 o
输入：AC230V/50Hz； c# G3 b* M5 g7 a
输出负载：5.0Ω/50W；
b) L% |: U1 u% M限值标准参考：EN55013、 EN55022B。/ z) ?( P- e1 U: J1 A& @% y4 a I `# {
AC230V/50Hz 传导 L 相 9 q" b! N6 C; G7 r/ x6 a
AC230V/50Hz 传导 N 相 0 n) n4 I8 K1 s; N8 X, B8 J! @
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