本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 4 u O0 X$ |* b* _1 e
1 R# S& [3 k. U% [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！2 s& R8 A+ c, ~
$ \5 N. |; D! C2 p% K; |01、样机介绍- \4 a' ^9 n& s) l; L6 U% a
6 x" J2 Y; P. ]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。 2 a- p& E" e4 [+ v/ X5 B* h
' }( B0 k4 }" G
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
; J, s+ I4 a# z: Y( Q) S( bCR62450 i% C# z& a r ~* y* ^8 L
" h8 f- r* g7 w2 `+ z
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。
K! h# ~* h' D3 k* W1 O. J" R1 H& o3 h0 s! j: k7 j
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。
# W: w) ?6 l- l. t$ O- L( W! I! e+ m' n& S
主要特点 8 u! O7 V$ o6 a6 U3 o
$ v$ C! v4 x- E* @" ]: K7 S+ K0 ?
● 待机功耗低于75mW 6 o: Z3 Q9 l+ @; N5 R0 L
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4317 S8 J: P- e* D1 r+ Z
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
8 [3 p8 C9 j" t! ~; H' x& x● 可编程CC/CV模式控制' T# b$ y) ~3 S, `' R
● 采用多模式控制的效率均衡技术" F7 g7 b* y* L6 k* }
● 高能效QR控制模式
: k0 }1 A! _( x) _, P● 内置输出线电压补偿功能
7 S2 P- y2 y8 U1 r8 E! i● 内置初级电感量偏差补偿功能
; q3 m# J7 V% s; p5 E● 内置全电压功率自适应补偿功能4 a/ B+ |8 `# k2 N, R+ }" c
● 动态负载响应功能9 X4 |6 K4 k" J4 b+ V: k
● 内置过温度保护功能* v( e7 t! j1 p6 Y
● 内置输出短路保护功能' b" G- p) |* n
● 内置前沿消隐
. g' |8 J$ [' o q4 D u1 S: C● 启动电流和工作电流低
& j6 \% O0 ?1 O● VDD端过压保护和钳位保护 1 O7 {$ K% M3 c& d0 L
● 逐周期过流保护
( J- l* f. C0 i9 P● 内置输出整流二极管短路保护 |) N1 s& ~9 U) ^/ H1 r
● 内置输出过压保护功能
1 l( N" _2 l: h; z7 L3 R● 内置所有PIN脚悬空保护功能
5 @1 q9 Z2 G! H- x d5 w● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
0 |' b- S) b2 P4 X) @$ y
* h- S! \$ U' R" Z3 f* x基本应用6 L+ v/ J; @, `0 ?4 _6 t$ O
2 e, ~. G1 b6 o U● 小功率电源适配器& C9 w0 c* @# e$ T4 N
● 蜂窝电话充电器
$ _+ J* |/ M" M' B( j● 数码电源充电器$ B' q# A# \0 P# v2 x" ~
● 电脑和服务器辅助电源* e6 F, \6 q* N- k
● 替代线性调整器和RCC/ d/ s* g8 c0 C4 e$ k8 R% `
0 ?' l. {1 D& F* H
引脚分布8 ]; }& a$ M* h
6 ~. z7 i) T+ x( \) O. b
9 _2 K' V' l) s' v
引脚描述
9 j7 _6 D5 Q; r
* z% e# g1 d/ Y0 p8 |( P6 U1 c3 ~
6 r# k+ M+ _0 x4 Y9 j1 d- Z典型应用0 t! y* j4 j; y
0 S7 {8 p3 ~ r6 A& p9 i3 a2 x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。3 ]0 |& \' P( x9 ]" ` d2 Y
9 A( R( M) v3 c5 z6 |/ `, 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。
$ L% e! h+ v, q8 s: F) l% u0 E; @4 ]5 [' d
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。0 [0 n8 F \& Z4 y# l+ I& W/ y9 `
( Q5 F6 i; g# `+ E5 g( {
02、样机特性
: b( U; ^# E& }0 E+ U
$ Q/ r0 t, z, 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。
/ C0 t& O" C! S6 H; z: X/ K- a/ W1 y# j
2.1、输入特性：- I4 O w" e1 s0 S/ k2 J. D: R* `0 J
4 X3 w" k2 J4 g5 u; L- n4 @5 k1 U W3 s
2.2、输出特性(PCB END)：4 L* B) F9 H. j& A6 _) R; p+ b% d
) A* h$ @3 s9 K- {' T
2.3、整机参数：! G) x& E; T: j- d9 Z9 D P
' ?" c( h1 k: E2.4、保护功能测试：2 L" E# V, k1 z! @2 m2 X7 s
) ]$ ]3 }' Y8 K: `; x
2.5、工作环境：
2 A9 [0 b- ]5 o( I
3 f) _ H% Z8 @+ o4 x: \2.6、测试仪器：
3 ~& M: U& j( s- J4 G
9 }' b1 `* F8 Y* f; u4 Y1 H03、样机结构信息 h! Z& W, X. i3 O
1 P6 x1 w5 x0 y- H
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 ?. z4 e( h8 o: b6 E, n6 q6 j( l; t [ g
3.1、电路原理图及 BOM：
8 \) T0 }! ~ P5 F4 w% ^8 q, v+ o& T: ~1 S
3.1.1、原理图：* f0 a: g3 d: y1 @4 B' o7 U3 d
) @7 \' q- r( c5 }
3.1.2、元器件清单：8 G9 K4 Y2 Q5 w8 \3 z
+ c/ w& c1 L4 B. ` A9 Y7 q$ ]
( a% H2 Y8 p( n/ I4 @
3.1.3、PCB 布线：0 s2 Z( c8 x# K: {( {. i, U* w
6 Z3 j' [, [4 f+ {, ?- G" k
( m" Z J9 S7 m$ {7 F0 I
+ R0 B6 D% e! W1 `4 G
8 V" ]/ E+ y) p/ S$ B1 K0 @
3.2、变压器绕制工艺：. _; v- {8 }6 Q# b
* `4 U( X7 Z% x1 B d2 t! h/ K8 {) q" k
3.2.1、电路示意图：7 C6 F$ Q1 B6 n8 Q) b# U
6 S2 [; `. j% }$ G2 j3 o; E& M3.2.2 规格参数：4 f4 e$ M- G3 s q
0 G$ ^; B+ I; ]' c1 N9 g6 Q' z
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；+ w6 M* Q7 H5 _
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
, Z. D8 E, e: v3 {, J+ ]' Y( b' j# c3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
$ C/ X2 D4 M l' u6 j2 \4）N4：三层绝缘线；
6 u2 V: s h6 z( I* P h5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
8 a/ t- [6 T. y% Z6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
1 _$ d. _0 Q/ [4 Z" ~0 i* v+ T7 L7）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）)
% W- Q) i6 L R+ }! I7 T8 H$ r8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min; |1 Q- V3 A% r' c; O: B0 z
9）成品要求:浸凡立水
, W! ^% S' o9 ?/ N
T2 X9 @; H3 L/ y, ^8 o+ c3.2.3、变压器参数:$ r& U0 y" h# }
4 l; ^, L# s" ^. @! r3.2.4、变压器结构图：
' v3 |/ Q& H: d8 M4 l- j& x* I
# F% ?3 @0 u, ^0 D) `. b
3 x0 N% O% d1 o. ~3 v- E; U04、性能测评
- R/ P# d9 k$ O# u b
6 \1 ]6 v- a" D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。3 C+ \; N, N( b5 d
" v& i+ B& {4 M- u2 J4.1、输入特性：
& S% w; N5 C2 J: i; s( o) S, P6 p$ v5 Q7 f' |" Z7 ^
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。
, `- D, s0 G* f; e' }, n' ]8 A6 S) I! @: I
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
( j- X* y! \2 `5 Z
8 N. u- O3 }1 _1 \0 v表2 输出100%负载下的输入特性: s. P& F. h/ Z' C9 S
' w# w* u) w1 E" h
# q! B: K1 K+ Y; V# w) H9 T2 `
表3效率测试（PCB END）" I( ^2 I5 j' N, G6 u
% V- z3 n6 J# {- ]7 j( \4.2、输出特性：
` O, p3 A2 Y. V& T$ v5 _6 f
1 j$ G$ Q( I7 a! I `7 D# e: K4.2.1、线性调整率和负载调整率:5 R A; H0 z- A3 n- ~6 v* ]
1 @: ?* u# U' v
4.2.2、输出恒流特性：! {" b; ^% X0 k/ X) n
8 c. d: n: S5 w- W8 B& g; E4.2.3、输出电压纹波：$ Q8 C8 Z3 k: @5 T
3 }( B+ X( S) |1 \# G' q, e
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。
, Z5 V8 V. @) k5 P8 S: h2 K0 f6 Q% G
! j1 t3 a2 Y& T8 o6 ]* R
; |( {7 f! X( B7 U U
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 8 x% Q8 j$ z' B8 e
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD # x6 S! j& C$ z' s) o. c% G
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD ' I# s+ ?. \( I( M/ w# e2 Z; ^
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
' Q1 r% z1 }& V% v4.3、保护功能： 4 H) p. c7 z# P
7 C/ |7 z& r- x& g' w5 U注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 8 [4 d9 d! i4 }; q! w" U2 l( i0 \
, [/ @; k! g+ H& c, ]4.3.1、过流保护：! s7 c: t, Z* q
0 Y& a. [/ p# \/ Q- [4 p% \# |/ i' E1 c+ }
4.3.2、短路保护：
7 B+ v& a+ V* R* {5 o$ d( V$ _1 k, n7 `, P0 x3 w# i
4.4、系统延时时间测试：
; H% R) i7 n% _ ^, y2 o8 p
; |: `( h( K2 `% [) v/ S8 u/ L注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。4 C/ f2 s( i7 \* Y$ ?
. Q W4 M3 J% ~4 R, b
' v: r, g, D7 o* f
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 2 M( I, _; i1 ~' Y- C
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
' g2 n! Y' W; q
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
S) `8 ?: ^- I- ~$ Y7 u9 J
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
% n/ j# i% v: p
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
& I* U1 k8 _9 o% I
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load * d7 N# S% f+ z1 L! @
4.5、其它重要波形测试： ; @+ n9 B. `; {. L9 s
, ~0 F5 w) P, _! d
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：0 c2 n; d |8 e5 l. ~/ r
# ^# _" b0 [. @, w m, p
AC90/60Hz，100% Load 9 q/ W3 v6 h; r) D% ?
AC115/60Hz，100% load
9 g5 p' _# v0 k. R0 b& |9 e
AC230/50Hz，100% Load : j1 L0 ^- c- n1 J. T7 x6 k
AC264/50Hz，100% load 5 Z; A% g! u8 c! [
AC264/50Hz，Output Short 2 Y2 C7 v1 E9 [# {! U
05、EMI 评估测试
6 I4 Z) j3 |+ O f5 X$ `9 v7 p) P0 L; b6 W
测试条件：
* f0 h$ K( ?% O9 {( E o& I输入：AC230V/50Hz；6 Y" i6 s3 X2 o% v
输出负载：5.0Ω/50W；2 Z; Y# |8 V- P
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。; \) x: i5 \: K: v# k# Z
AC230V/50Hz 传导 L 相
+ { T! N; s& a8 s+ P
AC230V/50Hz 传导 N 相
0 J4 d1 @- M" q- t
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