本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 8 V+ {. u2 J7 I
- w, M8 t/ v5 ?7 Z# ^) g6 I
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！
# i1 t' i) t, R1 N: u* M# U9 x: `' e8 E
01、样机介绍/ N u# G. B+ e6 x7 D& v
( U: Y; p9 ~4 a7 [$ ^4 k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。 ( u7 J! X8 y7 L6 o+ C
, w& r% N M( o. ?* s! s
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
( w) n' {8 v8 h( v6 Y4 a$ z5 D- N4 nCR6245- J! }& u/ @. L$ t) U
# l ^4 h- v& }+ \. F- D8 r: s
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。
' K3 d7 r% Y4 T C" v' ?4 _4 U# J6 u9 M
4 w! n0 R' M% U" ACR6245 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。
( Z! g! U M9 n: |$ B; M- A0 J m, ?1 y4 {6 K/ L
主要特点 9 p0 G. {) O% P( |
: M$ W T' h, y2 }' W( s8 G/ U
● 待机功耗低于75mW % l9 D3 [3 F/ W. B. B: i- n+ G2 Q
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4311 z7 x* c- V% j4 G: r
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
; h8 c; ^* u& e% S' D● 可编程CC/CV模式控制
& N& X! D$ Z2 }8 h● 采用多模式控制的效率均衡技术
5 `+ @, j% F" v1 f● 高能效QR控制模式* K# I5 L+ k" R. g
● 内置输出线电压补偿功能
! {- i q" I5 o% N% m● 内置初级电感量偏差补偿功能 f) i6 t# R- n1 D
● 内置全电压功率自适应补偿功能$ {. H' H3 W$ i9 R6 m7 B0 l/ i
● 动态负载响应功能
" R# Y# ^& ~3 n$ ]" ~● 内置过温度保护功能. Z- Z* s% e8 i/ a! @, L& ?
● 内置输出短路保护功能, k! x6 H% d$ ^$ q* F7 h
● 内置前沿消隐
, S, x# {0 l, z! P, J t● 启动电流和工作电流低+ v5 G5 L: m/ i6 W! R
● VDD端过压保护和钳位保护
: C' R; S8 d4 g0 z; ?● 逐周期过流保护
}1 X" y7 H; u! u9 j3 ?- H● 内置输出整流二极管短路保护
, a1 T' `9 c" U [6 U" H● 内置输出过压保护功能
7 |1 h6 N3 E7 B; Z1 W& m● 内置所有PIN脚悬空保护功能
: r/ H) k( m/ f1 b. y7 h+ j● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
4 z) e! W5 v) \/ N- M) [, ^
m+ V+ T5 `6 ?7 z基本应用
o: S3 M, D4 H \1 l C3 x, c
- m: i! b2 Q4 k+ q) a8 @# O4 x; S+ ~. r● 小功率电源适配器
$ ^% ~- h' T! z& u# O; L' [● 蜂窝电话充电器
. U5 Q4 F! L" W2 O* D e: n● 数码电源充电器7 @, N4 G5 t0 ?$ q# G7 U
● 电脑和服务器辅助电源
7 r% u' c; d( Y4 P● 替代线性调整器和RCC
4 c7 w' \ @( G) N8 X) [1 i- K: D" o' @3 q; W% h
引脚分布
) ~; d5 P* c0 Y$ e
- N! \& z& k% z" P# X$ F1 H8 G) ]2 a- f# h4 w$ z0 K8 }
引脚描述
; u* l9 _# @5 n0 T( O
' F- U: I2 i6 {; E7 ~( u* u! N3 I* c" _
典型应用
7 c7 c8 @% K, t V- J* ?4 v4 x- H4 o7 y, l0 ]& b
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。
! @- r4 w; d4 ]( R) F" s, N- B# Z" N
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。
2 S5 y! c* p$ s i) X* ~# f/ Q
( M2 B$ ]$ {! Q6 d1 U3 @" Y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。% G& {9 K$ K; F, u: x" b* R
% q5 d6 V! ^; A" z02、样机特性0 s8 k2 J- L9 @. o2 Z2 ]+ o8 z
/ Q0 M5 W8 h! q1 E8 D; {6 j; k
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。 % D4 X% f% g9 {
! |1 R5 t8 E' l
2.1、输入特性：
7 {% i d( C9 G9 h+ t/ `- V9 A9 M5 P
0 C- E$ E+ o# c ?# m2 i2.2、输出特性(PCB END)：
* V" X; X3 p% Z) z# `* }& K* n: B* M
2.3、整机参数：
- R0 K+ R( ?/ y+ W- `, v# u7 a4 o/ g Q
2.4、保护功能测试：
; ?9 ^) \# d0 o- Q' p* O9 W) a" C, ^/ J
2.5、工作环境：
6 K" F5 H( P- c( {" v* C) X+ t A' g2 S) b, Y! j
2.6、测试仪器：* M% m ?0 a/ w3 \ {$ d+ f( O" E5 R
; g8 E& l: u* y& @03、样机结构信息7 k: {2 q+ N$ |
$ U. _8 h; D H+ y6 I. z7 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。8 l) b* g* P" O0 B& V
9 v- C5 }/ _$ a. t% f
3.1、电路原理图及 BOM： 1 I% v" [; g4 k
/ r' V& n: y9 F' C2 _* S! ~3.1.1、原理图：* c4 } A6 h7 @1 y9 A/ J- }1 E% E
7 U/ }( j3 H* v: d3.1.2、元器件清单：
- I* N3 y4 B+ n3 d/ h
6 C) Y7 d% [% q+ V# e. S+ i. ~% w# q/ T- q2 a
3.1.3、PCB 布线：: s1 g1 N* {: n; ?
+ E% I% |8 _: m7 y3 ~8 \0 [2 ?
* ~1 A/ _: M* B1 d7 @; x
; F n1 x! _. b3 q7 p
: f# c5 T: G8 y/ r- G/ n/ y3.2、变压器绕制工艺：& {2 N3 z& v. N7 K- U
' O1 S! G8 `/ o# K3 D6 i3.2.1、电路示意图：
5 b* e0 q- O- U b& z0 A, B8 P; ~, \9 y+ b. q$ u8 P" Q
3.2.2 规格参数：
* X5 u2 P( l; U5 ~) J3 y3 W
4 [4 ^0 b1 s5 G. H( l0 _0 x1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
$ F( `1 E1 K/ g1 M. a0 i3 Z2）材质：TDK PC40 或同等材质；4 q, {) _8 U; w. D0 @6 q0 p
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；4 E& T" E M, X2 v" G1 u. \6 H/ o2 _
4）N4：三层绝缘线；/ E% [# [* \0 J
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；9 N* h# ?& w! D5 G w
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
; t! T/ W3 d8 B. X* r1 D! b! p' c" I* t7）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）): r) h# y1 R8 l4 ~
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
, U: _9 D, e, d& K" B- J9）成品要求:浸凡立水
$ Y/ [& T+ W4 s t. T
% Q# U! ]0 ~7 [' t3.2.3、变压器参数:- r$ E' O3 _5 ]& M$ v. ^1 r
+ Y3 d- W$ I9 ]" e/ [$ M M3.2.4、变压器结构图：
) N- G7 i( j5 R% ?; c) v
% x/ R! x, u& N% J3 u( [. o" b3 F# C
04、性能测评
4 `. D3 ^: u. b8 F: Y, R. K% W5 ^7 l b) \& M0 U- o2 ]1 M1 Q
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。) \" ?+ g8 U8 ?7 x L
$ S( z; V& L6 `/ S4 }2 |
4.1、输入特性：; g m1 |8 @; I1 L+ g! R8 a
( I; s+ d, A! n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。
3 r( E; Q- D5 E- ?# t! t+ e
7 `& w% ^5 M* _, @+ ~表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
; n5 }& y* U# F+ ~0 T+ B' c) t
0 y' ~+ u/ D: m- g7 P0 V表2 输出100%负载下的输入特性# j8 V! M5 P0 T0 _8 H$ T' c
v' h- D) R1 m1 t6 V) M
; q" C4 _) r0 b' x0 o表3效率测试（PCB END）
e+ g6 J* Q- p: n! ~0 V' Y3 `4 q& ~" z" W, K) Z& Y
4.2、输出特性：
$ K- v- {, ]- X5 b' t/ P5 K' s
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
' b% t5 L7 u) k$ Y( P* }6 ? Q" {% F" p$ e7 h7 o
4.2.2、输出恒流特性：' _, N% X3 R2 [. h A6 t
. i( K2 I4 V: l0 r! H8 D
4.2.3、输出电压纹波：, t4 A& C* T* L2 @7 U$ Q
! o4 O+ G( e3 K( O$ Z
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。
* y* Z5 ~/ t- W% C- U1 E4 f j( x* I9 V8 E
/ c8 \( c% H B' P* N/ `* \0 J
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 2 w% R5 a9 b+ K- t# y
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD 7 h4 {0 D( {- o' k
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
! {1 n. p$ R5 \$ T1 s7 ^/ I
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
& |) N) d+ X3 g: V4.3、保护功能：
* l! Y; `5 n+ c- q2 h1 u: h% V3 l: H( |2 u8 L: H' r0 X7 K) A1 D
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 * @- }# ~& X5 X
. Q: }/ F, ~# t0 V) C
4.3.1、过流保护：6 B/ E3 K3 n, G! n
. j( C$ ]/ e2 W8 B2 l- \) p3 a4.3.2、短路保护：
2 u2 v' X& e, d0 g$ L) D: H
' x- y2 X" @; z/ \: J4.4、系统延时时间测试：
' q2 K; K# R0 o3 a# C& n3 g; `/ R
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
. H+ Q# e& B* T6 z' o
7 y8 h: Y& d" F1 a
6 l% U. N& O# _0 F* R; u2 a8 U
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
4 J7 e [; F# ~' F
TON_DELAY @ AC264V，100% Load ; S+ b/ K% D0 o: Z% v" i$ W
THOLD_UP @ AC90V，100% Load - S% L m3 j8 O2 [9 z0 S
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 6 A1 N8 [2 b9 A' k
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
: ?- o' c1 `0 h; R4 B9 k
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load ' G; @8 A3 B# Z
4.5、其它重要波形测试：
) V& k( q6 d' M* z; R" [, h, P! O/ f
7 K. K. c7 J; | {) ^注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：1 o9 {/ N2 s& o8 q6 E) q5 X# O
4 x8 [# u( T3 P+ {, r. T
AC90/60Hz，100% Load , W6 N% R" V F1 }! e
AC115/60Hz，100% load # }* |8 Q0 ?( c
AC230/50Hz，100% Load 9 k1 R' \" p* x" M. p1 b, l
AC264/50Hz，100% load
+ a; b* O5 `) N8 k- @
AC264/50Hz，Output Short
* D$ W, J& i5 E' J05、EMI 评估测试4 X6 \# D$ @# u% e0 }. Y
& g* H, C* N+ S: x测试条件：
- B4 K$ @8 Y/ E6 Z7 S( A* k输入：AC230V/50Hz；
" _- @6 I1 ^5 x% q输出负载：5.0Ω/50W；% h( J: C H# p
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。7 I% Z5 g9 s: D+ x$ G* s
AC230V/50Hz 传导 L 相
_4 s7 g% ?) x' T- u
AC230V/50Hz 传导 N 相 ) _7 |& ^8 F$ a) j+ I5 F, K% ~0 p$ p
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