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！* A9 ^! b$ r H0 q
+ [# p2 X) D) m' M" C1 b, f01、样机介绍* u3 s, c5 I0 r) t
& t. N7 z7 u& Y) m, q
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。 / D4 Y7 ~( I2 }0 E
3 M4 b6 E% T; }
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 ]/ {" f- y% c# I( l A7 d
CR6245
- V0 T. I6 q; \
6 p/ P: s/ O) b7 ^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。 & w' l) o! A) M; Q5 w: Y
" F4 ^! b5 r1 g# B7 I. v
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。
; ^+ S. R- x/ Y1 m; D
( ~" f- ]; n/ T( M主要特点 . p) k) \% q0 \, Z1 E
5 t" d6 O) X# l! G4 l" K) i5 Z/ I
● 待机功耗低于75mW - s! |. b: \/ M2 p" U% i) d7 y2 M
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
, W( s1 |# y3 e* @2 ~● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
5 h% P& i+ P( S● 可编程CC/CV模式控制
$ t! H5 B' ]0 k+ u* A S● 采用多模式控制的效率均衡技术
. k) u4 a: E" I3 k) {) `● 高能效QR控制模式
" ?# J7 F/ d' x● 内置输出线电压补偿功能
. b; M( h0 b; A2 H; N● 内置初级电感量偏差补偿功能 6 f5 h: V& @3 s
● 内置全电压功率自适应补偿功能
6 [" H8 g& a$ M4 J● 动态负载响应功能6 O$ q+ N; |: g7 f/ h# O K: q! i5 f
● 内置过温度保护功能
& }6 O) k( o8 a5 O● 内置输出短路保护功能
# B4 R0 J( s8 ^ |( q4 g e● 内置前沿消隐 ! U! i- W9 G q) n
● 启动电流和工作电流低" \4 k/ {( f& q! Q; d K
● VDD端过压保护和钳位保护 ) U# B) s0 z) p# f( C0 g1 C
● 逐周期过流保护- H! i# X6 B; `' s1 k
● 内置输出整流二极管短路保护% V/ ^' m; w) Z3 x0 t
● 内置输出过压保护功能" ^) ]+ P+ T+ n5 ~% Z. H1 r$ t
● 内置所有PIN脚悬空保护功能; h5 C, n. K7 ?4 |* {
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装. W [( K' a1 \
7 O0 X+ y) G' d. y/ Y
基本应用% U; {* H* U$ L& t1 ^6 d: g
% B z/ j$ `+ }9 l7 J2 }
● 小功率电源适配器. N' ~6 ]1 _: Z5 g3 P
● 蜂窝电话充电器
0 S9 l5 K1 Z: E! c● 数码电源充电器
- t( [2 b4 I1 s. p● 电脑和服务器辅助电源% j. h& T5 }/ h! ], i
● 替代线性调整器和RCC6 E4 |2 k; B6 J$ t
" d! Y7 R6 ?* v0 `5 P( r引脚分布
) w6 W$ y* w# F2 V0 _- C6 N% W, n3 ]- o J/ @* C. q u
+ i) Y$ V& a' h; i7 I+ T% q" t
引脚描述- x% ]# _* s/ a+ i4 W
5 T" h Y6 S' K5 I6 r. s8 [1 a( c a9 E/ [8 }
典型应用
- O2 z9 F% O7 B
7 }- W" q7 p% W& e) h3 I1 `+ [; H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。
" W! x; d. m }- |' a5 R, i+ e# U# j0 l; ]1 S6 m
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。0 G" q( ^! A3 n: c) ?' W" T8 t% }
3 g. g7 W. f c, d3 U8 B) X
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。% z# c1 y# z& Y Z
7 ^5 X" u7 @5 L+ q2 V) c
02、样机特性
) k" a( v$ L/ U, O: Z& H
- ]' i, X b& n+ o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。 / [3 T: c8 L5 n4 L
: w+ P( ?- F1 ]0 ?5 h2.1、输入特性：
% D) K% ?8 {+ _( `1 G4 S X' Y$ i' \2 s0 k1 q/ t0 Q1 D! t# \! Q
e+ T- f( K8 C3 \, J/ L
2.2、输出特性(PCB END)： ?/ d4 \7 L8 V" l) N- X# A9 q) D
5 N' B& U4 x7 Q+ K# _$ Y& J% E! V2.3、整机参数：
, ], ~- f& M7 i4 |& a
5 d! ]: Z, Z% T; V, O1 B9 B3 M2.4、保护功能测试：
: M! h4 F* E* r$ A/ a- v4 W% `1 t3 w
2.5、工作环境：3 o, @( J6 v$ Y) G# f
6 l( o3 T* B$ W2 }7 C, [2.6、测试仪器：
( Q5 X8 v1 N4 @" N. S; d& L; C4 r9 ^
03、样机结构信息
9 X) \! i/ s: v Q# }* h3 \; t h6 s& M: _" G
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。9 p! ]9 y; m3 n
& |+ ^* K' b4 X4 N) G! W: \7 B
3.1、电路原理图及 BOM：
) W+ K5 E$ a1 T2 x7 v
7 L5 u3 J# o$ b* `" D8 Y3.1.1、原理图：% Y. y* p, S4 C3 E) |
+ I# Y9 c3 }' U# |4 @ t" @
3.1.2、元器件清单：2 ^+ q4 j, N+ D( |4 h
& { u4 l& O5 {; o# G
' J# u8 ^4 V8 F& o+ @3.1.3、PCB 布线：
; L0 W5 w; l. n+ d
7 E5 R; o$ K% v$ i
) O9 `, F; O+ F ` D$ I
! ~; U3 R0 ]: q9 j7 ]
/ S; N9 u5 \5 J5 {+ x7 W) m, g3.2、变压器绕制工艺：
/ a: P% P% }1 j" R! J. X3 x7 e* k+ W, a7 K7 s% z
3.2.1、电路示意图：
. Y( b7 F/ }& b3 h; [
6 D! V% u/ ]. u& s: A7 k3.2.2 规格参数：
; u+ U5 ^! u3 Z; J, t) l' m; C) e6 u6 o* g! d0 d
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
- P8 N6 `- w+ r( o a2）材质：TDK PC40 或同等材质；4 s6 ]0 Y$ h- v& b! G+ s0 Q
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
2 s( V' d e n5 J' M- x3 U& C* l' U& n4）N4：三层绝缘线；
0 d6 [9 F* W- v" {5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
% s; D6 U, s) l7 w) b. {6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；6 r( N# s% x. V ~5 J: i
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）)
; P+ a1 h9 {$ B3 f! z4 L! f/ [6 s8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min3 O9 `2 \ v' P: ]( }$ r% V
9）成品要求:浸凡立水
8 x$ O9 W; J8 m) `' R% M' ]6 ]7 n* E% Q( V9 c3 Z
3.2.3、变压器参数:
5 Q0 |* H+ c, f
7 J5 ^0 n& c8 V% n, L @3.2.4、变压器结构图：
1 w+ @0 U" c+ r
1 W4 m' C' P" M5 c- P& G# |. N/ T, z9 ]* ~6 C
04、性能测评! J' H9 D" D; n/ w! m" I
3 X7 M- r# I! r' }% U+ G+ U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。- d! f4 {/ a7 W
9 `$ U" C( I) N3 w3 w/ `8 b1 p4.1、输入特性：
" |; u+ z! r4 ^+ r6 h- g+ g3 x) `/ \. Z; I7 y! T
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。
! s8 G# [* h6 l6 t. o; _9 g4 {( g0 A: Y
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)% s2 R" @" d1 c- n: n# H9 m
2 x% d& v- p P: D: k
表2 输出100%负载下的输入特性# C& [) y- Y3 u% Z) ~8 v
) H$ d+ g7 U" D, z b7 h/ i
6 F% G* a4 \ j+ o C4 M" x表3效率测试（PCB END）
) @5 ? F# p5 @2 E8 j* C5 @3 i/ y9 Z5 p a' g" b: S
4.2、输出特性：' L- z/ o h: r1 n& |/ n
3 M" ?* x2 E9 K3 h5 X8 w
4.2.1、线性调整率和负载调整率:, j& |* c! T: c$ n9 Q$ y
7 j1 i! i' F% ?7 i! W
4.2.2、输出恒流特性：
+ ?0 @4 l/ b, O% M
( H+ [3 A1 h7 B2 R6 f4.2.3、输出电压纹波：' \( J1 e! R6 i0 j1 Q. S
& p+ b* ~5 ~2 M' j) 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。/ J4 A; l" a% e5 G( k
6 v# v9 [* K# f* z
( [0 m/ q- K) u
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD ( Q- y7 M( `/ v1 l; L% N
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
h7 q9 [( I3 Q8 B l
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD / T' w* ~- }9 F, D# M# L
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
, u! y/ g) ^ f4.3、保护功能： ( O2 q) P0 {7 v7 { [8 u* X
" S1 j/ L A h G
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 5 n. D, J/ R# X" M4 X* V
! a# D/ m% [2 k( j6 H! b
4.3.1、过流保护：% L6 v* h _2 A9 ^+ i% N
+ e( k8 m7 Q8 a+ h' H% N
4.3.2、短路保护：8 F% A: U- n: s& e) ^: s4 |! |
" n' E5 ~; l' G4 |4 H3 w+ m2 q3 k
4.4、系统延时时间测试：$ ?) h. g ^6 T6 K* a) s
( G! ^& V) O: G" H* J" E. B+ B
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
, L1 l- e( I0 L; M1 ]' _% e- _" Y' m/ b$ \; U, K9 U
8 `# q/ S- i/ ?) r: f4 S {5 X2 J! t, ]
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
Y% F3 U ~. {0 T4 U2 t9 k: p* i
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
7 R% ?) r7 [- K6 j$ Q7 s% f
THOLD_UP @ AC90V，100% Load " H r2 q- m! T0 o9 \
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 9 N2 ~1 ], ?' m% K" o1 T D
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
5 f. n( t2 n0 ?! X5 q
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
0 D* A+ |& g* u; C9 Q4 r2 e* ]4.5、其它重要波形测试： }* s" S+ {2 c! U- n: d
% L, Y, s p" L& Y; F4 S注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
; L7 u/ u# u) [- H+ J
1 V6 U6 [7 W' k# b3 ?7 D N; y
AC90/60Hz，100% Load
% Q5 \3 Y! Z0 U) u
AC115/60Hz，100% load 5 s! `1 L# H, ^; ~* q& h. i
AC230/50Hz，100% Load " v+ e, m4 y2 d
AC264/50Hz，100% load 9 g9 J( ]( A; I2 Q" Y( F
AC264/50Hz，Output Short
5 [8 O% T& r7 U+ E$ s7 k05、EMI 评估测试
! l1 T( i! K. m4 ^, h2 J5 X8 K { a' s
测试条件：
, w' i/ q% D. |4 }; I9 O1 p输入：AC230V/50Hz；4 g" a" |7 e- u" P4 ~4 e; b( S
输出负载：5.0Ω/50W；
3 N/ O7 ]# E1 s限值标准参考：EN55013、 EN55022B。1 e) a! U, \! b9 p0 _, {
AC230V/50Hz 传导 L 相 , V E" O3 `% V# z
AC230V/50Hz 传导 N 相 ( }! x5 Y( o5 m/ ]
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
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