本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 ; b- i, W6 L$ c, k9 x' y
, a! o! \* J5 \, j7 i2 M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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/ e( a. G3 D+ {' o01、样机介绍/ C. B) D+ R: c4 @
' i j5 I) j, q8 s& t# P; u+ c
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。 5 `- J8 B8 f/ Q% H
) I0 G Y$ p3 Q! |* d
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 5 G3 W5 g7 n0 q1 ` v
CR6245. E, t* ? k4 B
1 P5 z+ l$ Y4 b' R& _1 x
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。 7 N0 f2 |' Y# x& r k( w
- x, f2 f; d( M" z; ]$ W! 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。
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" M! H# J3 ?( k5 \主要特点
3 u9 D9 w+ I' o' _0 `9 \; _ m
% ~1 l# S) E, k* q$ [0 u8 b |. [● 待机功耗低于75mW 9 t9 K0 [- u0 O- }, P8 Z" N4 m5 a
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431/ g$ [ x4 t: b: R O% P# f& q5 J
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
, i! F a7 A0 N6 G3 q( ~● 可编程CC/CV模式控制
" H8 U7 r; s$ |! F% O8 g● 采用多模式控制的效率均衡技术
' |$ I% [* j- W) y" Z# ?& _" [● 高能效QR控制模式
5 [# O5 O+ u2 p L$ h* m% [( s1 ]● 内置输出线电压补偿功能2 k( c+ X7 @/ h& x; x! e1 N
● 内置初级电感量偏差补偿功能 / x$ c- {7 N7 u6 q, J
● 内置全电压功率自适应补偿功能
8 p2 @$ E* s5 T4 J● 动态负载响应功能0 d% [: s0 z% M, N3 L1 H
● 内置过温度保护功能
" z/ M3 i5 ~. Y5 A& w* v● 内置输出短路保护功能
]1 \( ?, K( ~- {, R/ w● 内置前沿消隐
! m% t2 N1 V! B0 t6 N● 启动电流和工作电流低
. n6 L5 S& U4 Z' Q) N+ L7 c! W● VDD端过压保护和钳位保护
( o% V* N8 p+ q( c: ~+ i● 逐周期过流保护
$ W( O4 D2 A2 B: c6 l● 内置输出整流二极管短路保护! }, ?% h' D$ \& W' H: K: `! M6 i+ s
● 内置输出过压保护功能
8 @! M* B7 J+ B9 k4 ~● 内置所有PIN脚悬空保护功能
# ]( ] r' r7 g# m" f/ ` G! B● DIP-8L、SOP-7L绿色封装$ k1 x+ G6 k2 ?1 H- S
! F7 o Y" [2 q# m8 ~1 ~. r- h6 Z |
基本应用
8 p3 c7 \( \ Q0 l; q5 R( S: c' B# D" g3 I+ F: m$ z+ q
● 小功率电源适配器3 V7 T {7 d7 }. ` X# R( w
● 蜂窝电话充电器
" `9 g- A4 ?2 h7 u+ o$ q$ ~+ _● 数码电源充电器
3 T) k. l. ^. C, O● 电脑和服务器辅助电源1 r* j9 v0 a! ]7 F0 [1 `
● 替代线性调整器和RCC
1 |- U' G. }% Z3 j' ?9 x! Z! O$ J
引脚分布) ?1 P" g: q: {$ Q2 ?4 R4 W
5 G$ X8 F' j: C; c
* M# Z Z; \$ W# d" a# x引脚描述; f" d S/ _$ Z% d
, X3 i: f9 P4 R/ v6 J0 g3 W% I; B% q% D
典型应用7 V; ^5 m. y) N1 w# ~" A
3 M, R/ f4 [9 U2 A) g' o& q3 h0 ~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。, a6 E8 i- b' e9 l# |" l; r
; r/ D. K, }2 Q% l8 D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。
1 S% D% e% [- S
# T: W; F9 H8 f, J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。
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M1 g: w. x3 F! f7 ]4 W02、样机特性
& b; q, [& E3 Q" D
1 G5 J& p4 N1 q& E, ?7 E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。 : w& X. a. m8 [) f
$ M5 C% n4 E) K N2.1、输入特性：
' w1 t- P. n1 T" W, p1 X$ k- ]$ h
# D6 u1 S/ W- U, M6 W3 W6 {. z6 }3 j2.2、输出特性(PCB END)：' t' f5 N5 s/ E8 ?% b
) O. D* m G3 x% ^$ I( I7 E$ s& z9 ~2.3、整机参数：
0 l* D9 f$ W7 y3 @2 s
2 Y ]3 u2 z3 W& V: R( {2 a2.4、保护功能测试：
; k8 V2 q. @0 |) F9 V) j3 H5 H+ K6 V
I3 L- c ^% D q2.5、工作环境：
4 P. Z; P( a3 M: h# d; U& d3 t3 [, k3 I8 y% G
2.6、测试仪器：7 U* D) ^$ N ^/ i0 l3 ^; N9 ~
$ N6 r7 ], S" t6 M
03、样机结构信息
+ j X4 a9 E) m$ w8 `
$ \6 J! Q- a* E+ }9 d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。
" G4 S9 g3 d- C& w( ~0 S
. S! z7 Z9 @' ^' A, j+ c3.1、电路原理图及 BOM：
% U9 r; D |" p" P5 G
0 U( F) d+ E2 D5 P% T3.1.1、原理图：2 D. D, }% p8 P/ {: i8 o
: H4 P9 A- F# U1 _: Z3 ?2 F
3.1.2、元器件清单：
" A7 q* o7 X6 w/ m( Q6 U9 ]$ X+ q
1 }8 s* Z! j+ U8 i& R$ l1 @5 N. v' o- U O* I7 s
3.1.3、PCB 布线：$ Z. p0 {6 m, L- a) l* V2 d
6 h* T; o3 s4 s! w0 x
/ v* f% T9 V) e+ S1 ^1 B
0 V: B4 S5 Q+ ~* b# k9 y1 Y. z d, ~1 K6 d! s. [6 p
3.2、变压器绕制工艺：
+ k, \' _5 U# O, W8 G3 ?
( ?% p3 v" u6 e9 P" B9 M: R: J3.2.1、电路示意图：' R. b9 O+ X/ d9 x
5 v: \ X, e- k. ~3.2.2 规格参数：/ ^. f) g) l* \- k# a/ \: W
. K% l# y: k% L9 v2 C7 z1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
7 j7 |" H( w: o) o' B7 }2）材质：TDK PC40 或同等材质；
; G' h3 _" S/ g% K7 K3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；% y8 _( \) q& g) O$ z
4）N4：三层绝缘线；
' }0 j- y) Y& A; G1 V! q5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；; Z: `" W1 G/ q! s8 Q) ]2 g1 g1 a
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
( ^. F/ ~: W$ m) X7）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）)
6 t- G# |. i7 S8 l! p$ ?! _; e( n2 h8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
# y, g% a! f: @7 j1 @1 t! G% B9）成品要求:浸凡立水
z9 E5 h( U2 a6 {' H+ @
& {- |) E, t2 A3.2.3、变压器参数:/ |' D, _% [/ p7 V: L1 c: ~5 N l: f
* G! x+ r7 k5 n& G9 \* ?7 @" `3.2.4、变压器结构图：9 L( C% \/ D; q# h! N
1 D: K: _& L. v7 Z3 S( ?
j4 F+ c J. Q8 j0 s( X
04、性能测评7 h4 k/ E7 [& e! H
* g2 g) r4 f8 s9 b! p3 i: I- J/ d! p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。: n! x. R% [( W% T- Q! ? K+ n
' N- k ^' M6 M1 K& q& i3 p$ D9 F
4.1、输入特性：
& E7 B1 c0 _$ U) w" @) b* ]" O7 f/ w2 i n' H
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。
" D0 u. K8 ^1 ]$ E% g: E+ K5 q6 e/ S3 p7 H8 N( }
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
2 K# j9 C5 _7 ?2 ~9 v' B' [8 z6 a6 }8 o, [2 I! l$ D: x
表2 输出100%负载下的输入特性
( D- T" N5 R0 c8 U d# \# k: U8 l" F* D& W* p) l8 S4 ]% C1 z& t
5 `6 x/ @' I; M4 P
表3效率测试（PCB END）
7 O( h1 H6 V8 g' v \! H0 u! i+ `6 m+ X' }
4.2、输出特性：
8 N; D6 u5 z' e
) v' I8 f$ a/ w. u! o4.2.1、线性调整率和负载调整率:! g B, i" `) \, N" a4 Y6 L8 j- R
1 E S& [3 h5 {$ ?' x
4.2.2、输出恒流特性：
1 A7 x( c5 Z5 X$ D8 i0 ?$ n
3 Q3 H' z7 l. { T- a4.2.3、输出电压纹波：: N! O$ X+ J$ x# O9 M2 P
' j. |" Q. P8 D3 o W& \ p
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。
, G. v+ A' i7 v6 N& b4 g* d/ p+ F; z8 u' a8 i* b, L5 ^5 x
% U8 m0 g& u4 w U
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
* |9 o$ b/ j7 h0 Q$ Q
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
; C8 {+ X: Y/ J7 _6 {
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD 3 m1 a* j H/ v( M: @( c9 w8 z
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ) c4 {9 ~ s" Y# g% L$ H3 H( l
4.3、保护功能： v9 X2 e3 r9 ]/ N$ I
& {* p7 J# \6 w* f; {2 R( r6 S注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
- K6 o1 R1 ]* @6 d1 s, f5 E( ?! `7 u0 [" t
4.3.1、过流保护：
/ Z/ ?/ e# C+ R. C
, `2 W4 e- z' O% A4.3.2、短路保护：
1 o' b& j) }! W) H6 ^+ X4 m! l# b+ Z$ ?8 T% ^4 T; Y- x7 I) s$ ]3 v
4.4、系统延时时间测试：* W B5 C" ]0 ~
u7 [. |' ~; U3 `6 z注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
$ V3 o# M1 p, |& n4 Z0 J+ A! \% r' y% T6 T1 F7 k. Z9 H* V) o
' P( w; i- q1 ?* h, F
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
# Q) }; `% I# W$ s N0 @' ]4 |
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
; A: u/ z# X6 g, l; {) ?
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 1 n* Q3 ~8 Q0 i% h8 d' C. I
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
" J4 E2 Z5 |8 c; P% t: b5 T
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 2 U0 n* i$ ?* D1 }, Z
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
3 Y- D% M4 _1 g& U4.5、其它重要波形测试： : ^( W& y( ^3 \" Q6 k4 G
- e9 C) e. i! C% Z8 H6 B6 Z: F6 H注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
8 J) y/ ]9 F0 L
1 U, _4 ?; Q, O) l9 N9 M
AC90/60Hz，100% Load
% b h4 _& \! e' f
AC115/60Hz，100% load
( b4 w# u( l% R0 j1 Z6 D# F3 p
AC230/50Hz，100% Load
* l8 |! n( Q' e6 d
AC264/50Hz，100% load
. B& z$ ?8 q& v+ `9 d
AC264/50Hz，Output Short 5 h& B8 `9 E- f8 `
05、EMI 评估测试
1 ~1 [& K7 y1 n; z n2 g7 @9 e
4 j, c" P$ c6 D, w+ ^测试条件：
% w: @, `+ | q7 ~$ R5 q2 ?输入：AC230V/50Hz；
& y- M0 ?4 b& G( r E4 R输出负载：5.0Ω/50W；3 Q' q3 V a1 Z# n1 u$ l- q
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。( D4 u0 g+ o5 N! a
AC230V/50Hz 传导 L 相 ' i3 S2 ]7 n! }4 O
AC230V/50Hz 传导 N 相
. ]% E" W0 J( e% G0 a4 L/ u m
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