让你的充电器高效更安全、更省心！这款国产IC全搞定

思睿达小妹妹

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！
% m% y& ~3 r: t. t# V
* Z7 u3 o/ N7 T0 B; B# R4 \01、样机介绍
8 l% {2 ?3 X$ v# G3 n+ U  s2 l* Z
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。                           
; b2 _1 b+ d/ a! d+ o' G4 N( p# u! i

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

CR6245
2 `" e1 }8 U+ h& {/ d' [( N
' m! X$ a, n- s; |* ^# d7 pCR6245 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。

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。

! h& A+ a* g" L( c" j4 }主要特点
6 N2 @5 f# X# G/ F* W4 N
* o3 v+ V6 k4 m" [) W$ ^7 J- y● 待机功耗低于75mW
! }1 q  m2 J5 M2 z; T" I2 M: ~/ g● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
+ L" w5 W8 z8 x% n1 Y7 y" L  ?● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
0 g' G0 |4 U6 ~- \● 可编程CC/CV模式控制
/ J. x6 j7 |" h  H$ H$ X● 采用多模式控制的效率均衡技术
7 A/ D/ ^9 g/ f, n1 p7 {% P" V● 高能效QR控制模式
● 内置输出线电压补偿功能
' @; p* q& g, X, @● 内置初级电感量偏差补偿功能
8 y7 w+ D  V8 g. T- M2 N● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 动态负载响应功能
● 内置过温度保护功能
9 `5 J$ c+ L& s2 j* l● 内置输出短路保护功能
# s1 R1 Y. O2 s4 {% w5 E● 内置前沿消隐
: w% |3 q8 q- @1 V/ O● 启动电流和工作电流低
● VDD端过压保护和钳位保护
● 逐周期过流保护
● 内置输出整流二极管短路保护
/ `) ]: a0 t# d# @% F: p0 O: r● 内置输出过压保护功能
2 g7 @' p- c, H7 a7 _● 内置所有PIN脚悬空保护功能
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
. x+ S* D1 c4 s
" n: U( a, }* c# v4 C4 H( F% t/ W$ h基本应用

' Q4 C+ M4 F; V/ H● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
$ T4 N  e* @4 s● 数码电源充电器
, M# n2 l. V; {6 i● 电脑和服务器辅助电源
/ Q+ {: {. {# X2 R" }% G( I● 替代线性调整器和RCC
6 {" W2 |0 S3 B; [
引脚分布
' i$ z5 h, |  C: j- h
8 i, V: O! f$ r1 A7 [3 a

引脚描述

8 q- n. i0 m$ r) y

典型应用

# @3 {7 y. ?3 a$ u9 a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。

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。

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。
" Q7 f  N" \7 x  ]
02、样机特性

& ?4 C" i, _2 b% ]4 R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。
; ^0 Z9 p  f* P! i& r! h
* V+ F0 ^. e4 Q0 B5 J8 ^$ ]2.1、输入特性：
5 P0 C) f" w+ g7 S8 u

2.2、输出特性(PCB END)：
- h7 I1 D" R0 R4 I1 f& x' V

2.3、整机参数：
9 f8 h/ o0 a+ [3 }0 ?4 d

2.4、保护功能测试：

0 u7 p, z, k. ~$ K$ Z) \2.5、工作环境：
6 N% d5 g  w' I; k3 n: M+ V) Z

2.6、测试仪器：
3 k; U  A' H2 s! W

9 M& C* k  f+ Z8 J03、样机结构信息

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。
& F  n1 P% y2 B- B' y, D/ o& o* A
3.1、电路原理图及 BOM：
% |2 u: [1 G' Z  L2 L9 M
3.1.1、原理图：
. z9 @0 R: f6 c3 G9 n& l& }# d9 L% {8 N+ Z
9 B0 q4 d& \5 s' |

3.1.2、元器件清单：
5 B% I* _" r$ B# }5 W6 C

- @  @' |/ o  ~; I7 ~) H. n3.1.3、PCB 布线：
3 _& C3 R1 b, j8 A8 `

: N# @4 O6 Q, [' i' ]1 J3.2、变压器绕制工艺：
/ \' F  F* H2 B- G/ ?; d
' X- C7 |8 P, p2 a# c$ X3.2.1、电路示意图：
/ ?# O% l5 P& T5 f
8 e. D9 }6 H) v

3.2.2 规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
0 k7 ?0 X; S: [/ m& V0 I3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
0 x) z; V0 X9 H4）N4：三层绝缘线；
7 v" W0 I8 q* Z3 g% v0 l5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
& B2 v: [4 O6 o/ ]0 \! N( |6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
4 x( {# n# y0 C3 g7）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）)
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
8 ^2 d) k/ n3 m" o! @2 t9 N2 f/ v9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:

3.2.4、变压器结构图：

) T0 @" E* T, q

04、性能测评
* [: j4 J* o9 k" S& v; s4 g3 g, ^% k
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。
8 e; ^# d4 @. I
4.1、输入特性：

9 ]4 `) E0 j# `  l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。
: p" i3 {" A: H; V# P2 E( E
9 N  D' m  }" G- K9 Q表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)

表2 输出100%负载下的输入特性

表3效率测试（PCB END）

4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:
# q& f- e. n  {" l+ z, }

$ G) f; {3 @) g. j5 t: J7 F! R4.2.2、输出恒流特性：
; I. `7 z' G! Q. j% ^0 J

4.2.3、输出电压纹波：
, O  a4 E$ Z& r8 ~4 z- n: i( \
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。
2 D9 n+ g+ {8 h4 S! d5 z
: }  k5 Z# r+ a( \5 B% a

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

' l% |9 A( D1 ~

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
9 J2 i# _0 t$ a- [: W! Q, t" Q" ~% E
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

+ `1 u* D! e$ K5 @# Z; e4.3.2、短路保护：

1 n4 b. K: E& Y) ~! o* ?4.4、系统延时时间测试：

5 Z5 q# g" w& }8 ?0 J, \0 [注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

% x2 g! D% C& Z

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

* u4 f, z& n5 |

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

( V6 K$ p2 _  Z- L) f

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

0 a0 G+ R- b8 k/ E; g, ]# _! e1 F! X

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

! p/ D4 i2 {' A! Q/ [

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

4.5、其它重要波形测试：
1 [& p% `- g2 v" J4 X4 O3 j7 O
' p* _( i  f7 ?注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

1 C. I" P& v/ k  a! F

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

  y9 ?& v6 N# j7 N

AC264/50Hz，100% load

7 g1 J0 s# X; M

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

测试条件：
  Y! F: m# G7 S0 a/ q+ R输入：AC230V/50Hz；
9 c  u& u8 q. u, T, i5 W输出负载：5.0Ω/50W；
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

$ K: _2 E0 ^6 w# d1 P" r9 I6 `( R* {( q

AC230V/50Hz 传导 N 相

5 N5 K9 U& ^) W8 D* U2 l+ N

AC230V/50Hz 辐射测试