本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 0 y) s% U) ~5 A4 p9 t" d4 t; T, q t
$ h2 {7 _' H% w8 f* r- P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！3 r! y' i0 \) \8 B- E7 m
' \! F1 o& d4 n9 m6 z' y6 R& T: B. B
01、样机介绍
, r# G1 |/ F8 F8 s' N& o3 b* ]
. H2 E; C% L/ a6 j5 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。
3 K) i% n# l( G, E+ U! D8 N) H1 \, k9 `! n( z, N# l* Q
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 1 F% a: P5 p% k( O+ V; O
CR6245# p: }' g4 _8 e! w
c9 D- ]2 ^& g# c
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。
( P# V+ Z1 |* L3 v+ T% w: {. H1 ~% O: d) h, `
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; d/ N' V: E1 `8 d% q
0 |& U8 i. B" V" I主要特点 4 S/ k o& J) Q
! H! E. P8 r6 m. e$ |0 i, E0 [
● 待机功耗低于75mW
' w) q8 O! }. h: X/ i$ O! _5 y$ ~7 d● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
$ ^/ I! o. o% e2 I4 H& W● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
2 D1 K/ s$ m, B5 U: p N9 Z, h' I● 可编程CC/CV模式控制
2 Z, X0 ?! M- j, f* m! H5 @% T● 采用多模式控制的效率均衡技术
( g$ f& W2 k6 B; j$ } _4 I● 高能效QR控制模式
E; G1 l/ f( {: t) u) ]' n● 内置输出线电压补偿功能& @3 q' C$ R4 K. z
● 内置初级电感量偏差补偿功能
+ Q, F, A: f1 y● 内置全电压功率自适应补偿功能
1 G2 G7 k' b- g● 动态负载响应功能 r0 d) q7 p# U/ C
● 内置过温度保护功能
+ d, }9 Q1 a u$ R3 b7 X& [● 内置输出短路保护功能" B7 E$ ~+ |! R/ A" ]3 d
● 内置前沿消隐
( F+ c9 f0 b5 I' i4 P% K& c● 启动电流和工作电流低
+ {' n3 k% Y& v$ d1 F `● VDD端过压保护和钳位保护
* b. G# J8 _2 [0 |% `2 y● 逐周期过流保护
* [1 d3 r2 M3 `3 M4 s, J/ \- j● 内置输出整流二极管短路保护3 D( L* @- y; B- H% @
● 内置输出过压保护功能+ A# z4 @- ?* Y& ^' a
● 内置所有PIN脚悬空保护功能8 g3 B8 c: J- G0 P2 v4 S
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装2 b% C6 @2 U5 W4 d1 j) ^1 \1 E
, o. D' G, g! z, z1 O
基本应用% F5 J5 _& a+ }$ I* o c9 _
% L* Q% x$ t: {2 U● 小功率电源适配器2 v) O3 @0 }& W3 w- l2 ~
● 蜂窝电话充电器1 L- J3 B5 U% ?: u
● 数码电源充电器2 L8 L- d$ z3 V1 y$ D7 \
● 电脑和服务器辅助电源
# t0 q3 y# k; |9 m( c7 l7 u, M0 f● 替代线性调整器和RCC
- }5 C: H' N" X: `( c; M, z5 i4 q6 \8 t/ n
引脚分布
, q" T' K! l" y$ [
* D% s+ ?: u1 Y( r6 L; S; C9 H% y" {8 w, h6 I& ~8 h% ^% e
引脚描述
W$ [! m. k1 _: a$ i+ x( I! ~% t( g# {# v4 s! _
0 X$ `8 \6 q4 q; q: j! E典型应用
0 B% `! ?8 ^. ^% e
( }9 }# k: u9 D) 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。! v" m9 F# F1 Q; Z4 z3 ]9 a! i- A
$ ~" q- T; H9 Z! S' l- W; G; 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。
7 J: o9 c' D" t7 Q3 ?2 h3 o, S/ `' z- g3 M3 i: 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。7 E4 _* ^% O! U$ Y: |$ _
) ^ p, \2 T7 t: W& x5 j* ]
02、样机特性- U m3 I) t7 P A
9 R X/ k% Z6 x7 @- E. W/ H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 g- C% m. P) O* E
6 }( X3 J; s6 P# L7 _2.1、输入特性：
' E/ `+ m b: Y, B
8 B( r+ d- ^) \) |0 K- q
* y* s4 b$ V9 t C2.2、输出特性(PCB END)：8 f2 Z8 T' N- @5 n4 ~5 a8 j5 }
- Z9 D+ }- c3 V4 f
2.3、整机参数：) p: W# n4 d Y3 O0 n# |$ I
" l% i* ]# c6 Q# D( Z2.4、保护功能测试：
9 i5 m# J2 y3 y! [) d8 D9 Y3 y$ w3 @, k8 O4 x4 R" F& V
2.5、工作环境：! n+ X$ ^1 U1 E( A/ ~4 V
9 h! y w9 Q6 |: h: d7 D/ B* \; z( N" D2 }2.6、测试仪器：8 t' W- i$ l1 t! D/ z2 A; A. H
8 {3 `( f8 p# s& C5 {) j& i# G& K( j
03、样机结构信息! }- b! R5 A8 S- Y
" _3 i& _7 Q+ W' | @: T! N
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。
( W2 K. A0 A$ |4 S# J1 t6 |- V" z$ ?; n ?. H# }; T! ~9 Y2 m
3.1、电路原理图及 BOM：
6 |4 f, i0 q3 r) z( M1 l6 t
) s' X* G3 Z* N$ _; f* k2 \# H3.1.1、原理图：/ U/ `, X4 p; @" Y5 S7 s
; c0 ?9 S5 L4 C6 x8 s9 ^" j
3.1.2、元器件清单：* ?, Z0 Z7 c g4 C" ]# I% D
8 A; C! L3 [, {# i7 D+ X% \6 G4 j+ v$ |0 {, H
3.1.3、PCB 布线：: h Y6 V- O9 z% `+ A/ X+ @
" {9 Y2 `, z% |
; L% o$ {1 d3 [$ `( v- F% I4 s$ d4 T+ Q) }0 q5 l
7 H3 H9 ]7 u" V' y3.2、变压器绕制工艺：; N! e, t' ~: \) P+ q) X
0 s+ w; {6 ^- b1 O! C% u4 Z5 d
3.2.1、电路示意图：+ T+ g& b P; |; U* h
* I" Q$ ?7 I* e4 K3.2.2 规格参数：
) r! D" E* X- n% D2 ^+ u$ Q- U4 s7 i: H! O! a) K! Y: u6 x' k4 k
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
$ p6 y" c. m, W! `) D6 M- Z2）材质：TDK PC40 或同等材质；' O+ v+ _# V0 I
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；1 } ?( j, Q4 T
4）N4：三层绝缘线；$ E W o, l0 F }6 N+ L! f, i. z
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；# q& A8 O; ]! M$ m I( D
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
. p5 C- a. g# K" j4 t2 U7）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）)% E+ D. b, g7 d. E& a
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min% c3 e6 [. x' ]1 f
9）成品要求:浸凡立水
* D! z0 N; A* Q6 }
* a6 x& b( ~7 u# ^+ M. T3.2.3、变压器参数:
% w' ^+ p2 f" o" R# v) G
w5 h; s: x& J9 B# s6 U3.2.4、变压器结构图：4 ?8 l: a1 _ A5 U5 u
$ d; \) p! j$ a! D2 _" V- w5 }" U7 E# T& R# @
04、性能测评& L8 Q$ I% P e' A( q8 L+ `
5 W( s$ W' g- M7 p4 e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。
0 m( }; Z! O& H. K
* R1 M1 C& i) W6 ~( D8 W6 T4.1、输入特性：1 M x: `4 A) w) V# f/ m* F5 d- y2 N1 {
8 C) B2 A. B: J/ d3 C$ o
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。
7 q) y) b$ p( t. I9 i6 L3 F& q9 q/ C: m0 k2 S y) s
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
7 T) w/ K8 g5 [' X7 o
- ]4 [4 ]/ J+ Y7 q1 `2 y0 [6 ]$ B表2 输出100%负载下的输入特性2 s# N2 R7 E* W' F
8 B- u; S+ E/ [2 K9 S
. H2 s: D$ I. B4 _5 o表3效率测试（PCB END）* Q& }" ~+ F: A, e2 k2 j! M
/ q# o, ]7 V5 |) M$ o4.2、输出特性：
8 m7 V" a: c( G( c& n3 u C) ~, e* h% d
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
( d' f: _# ~0 k3 L9 s& }
1 q" B; S/ l1 w( U! C7 k4.2.2、输出恒流特性：9 A8 D, c# K5 L. z4 @7 I
/ O5 s! O+ _- k4.2.3、输出电压纹波：8 A) O6 d2 R+ G. Z X$ K. Q- D2 i5 R
0 n1 k0 R4 O& W- H- {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。
( {0 s( B" y: X4 f
* w$ Y+ Y: b+ P J' E. i
. h2 B/ s# P/ \+ k* m
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 0 {2 }: G' V: N6 y& M0 C
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
1 b/ d. e: {3 G/ q$ d1 u3 ]7 ^: M
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
# G1 ^ l' ` O% p a% `2 |
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD % A3 ], J$ T) M
4.3、保护功能：
( T c9 j B) a& \# b
! _6 D* n, T; `& c5 b3 ]注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
( W: g4 e: ^# k9 {; D7 `, c" g& o( ~! N; b3 W, n& T
4.3.1、过流保护：- M6 Q" t9 t3 @$ a& o* B
) Z' K. O) O3 L# T/ k9 J# Q
4.3.2、短路保护：( ~" ]7 ?- x6 I7 K! n, k
. Q6 t7 p% F: u9 Y# Z( f% s
4.4、系统延时时间测试：* o& w% g* A' E: J
9 \ z& N3 o/ V# W$ r注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。6 e! W: `$ O s0 O6 w2 a
: s9 K) f, H* H; g! ~
8 H- `) O" \; _' u1 H; J) \0 t6 L
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 7 U/ w# Z% c+ D$ [$ e B; X0 [: h- b+ e
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
6 ^* k7 \' u" B$ {$ ]& J% X
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 1 O6 J- X, x3 [: P) _5 m" x" J+ L
THOLD_UP @ AC264V，100% Load . s, F( L/ k# `( P) E7 o
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load / R! J4 p1 @( C5 \' l. O
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 1 b8 w; r |4 |( u" u" u
4.5、其它重要波形测试：
# u- M) D6 `1 Q1 Z6 `# N
: x3 K4 K* ?. v9 p4 @8 H注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
3 e% e; e' }( e
( d. v! M" Y- d3 h( x, r
AC90/60Hz，100% Load
0 X5 [+ T' E8 m; t" {& c/ W$ p
AC115/60Hz，100% load $ o( o: D5 i+ E4 z
AC230/50Hz，100% Load & q ~% W$ j% K5 u+ ]
AC264/50Hz，100% load 0 ^9 v/ z8 k9 V
AC264/50Hz，Output Short * D/ z% W$ L3 m8 A" ^$ [* I
05、EMI 评估测试! Z7 S; f+ v; J' w
; P6 [1 g0 ` a$ I测试条件：; j6 A% e; r6 ]6 M q4 J
输入：AC230V/50Hz；# [3 d7 |$ j0 Y/ M- g# ]
输出负载：5.0Ω/50W；
) T, w4 Q. f3 J8 c; ?限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
; B& Q0 Q0 B" m9 v2 r
AC230V/50Hz 传导 L 相
5 t1 A! A, ]( ]5 D, p
AC230V/50Hz 传导 N 相
- b1 ~% q( h B+ l
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
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沉默卡
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显身卡