本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 5 j. l. g9 W8 ~" N, a9 z' _" `1 @
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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 [ E& H9 h: n# J9 h/ N# ~
# ^& P. A# F8 x9 r9 I5 y01、样机介绍
* p! f( Q+ j. `3 B7 B+ [% r; {
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。 - V! e0 |7 F: b2 v% k3 s. [& U( D
% U% l' i' t0 m3 k
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
! r! ` q7 `5 B. |% ?/ ~2 rCR62457 |) _- ], C2 o' r! _2 }3 L
o, n3 K3 r6 @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。
/ }+ `- }9 Z2 U9 h A8 _
% p' E+ t# V1 W$ c' qCR6245 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。) m3 s6 o# V/ z0 G
) J# O) p% V/ N( K/ m6 }: G9 c主要特点
* f: ~, x: L8 R9 d y+ e2 g
- o1 r3 B. @* d7 d4 x4 u! u● 待机功耗低于75mW 6 S; [' B/ ^+ Y9 v/ s" \# Q
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4313 ^: p H8 O1 i6 a
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出( q0 {( b' p' P) L# y+ t& x) x
● 可编程CC/CV模式控制
^& ?* w0 p. s7 F& o/ `● 采用多模式控制的效率均衡技术
+ n; X v' C/ O7 x● 高能效QR控制模式
9 y7 O X4 q6 @/ J; |● 内置输出线电压补偿功能2 U9 N" W. b8 ]% q6 ~" d: l3 t7 K
● 内置初级电感量偏差补偿功能 - p F) Q' P9 z) [% R6 F
● 内置全电压功率自适应补偿功能
* O' C. s$ E4 z9 y● 动态负载响应功能; f7 g: e' I8 C: W0 U, R) Z
● 内置过温度保护功能
9 s& m0 _6 c( o9 Y. {% ?/ _$ N● 内置输出短路保护功能 N" U1 ?- I3 s& {8 b- d) X
● 内置前沿消隐 & P$ d0 n( C! I3 u* G# ]3 _
● 启动电流和工作电流低" [5 f2 c$ f7 |3 Z% ~. V
● VDD端过压保护和钳位保护 1 U6 Y6 O. ~3 q0 k$ d3 z, o1 Y7 K
● 逐周期过流保护4 W+ K2 c: B% c3 ]4 C6 D7 ~" ^
● 内置输出整流二极管短路保护
$ r; `( ~" g1 C● 内置输出过压保护功能
# l' {0 A+ V5 {5 P5 ~! J5 N● 内置所有PIN脚悬空保护功能4 o* @+ T- t) _& m6 ?2 S' D0 o
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装+ ?3 Q6 g8 G* G4 v9 n
. T! f5 L( A2 U4 ]! G u% u基本应用
) [+ F, @0 c" L/ K8 [3 h( Q- c+ J+ L& }0 v- Y* y5 V
● 小功率电源适配器- i- B: [. y, E3 @
● 蜂窝电话充电器, ~! D ~9 N, C% m8 H0 T2 ^3 F
● 数码电源充电器, ]) E; B% t: p- \% M @
● 电脑和服务器辅助电源3 g m9 j5 o) q$ i' j4 D6 V M
● 替代线性调整器和RCC
8 i# [8 e$ j2 p9 \4 N9 a( [6 T* G6 E
- ~# y& m6 b4 h; z$ y0 ?引脚分布+ J* S. B: p' E) x( L* S: y
5 p1 |, `7 |2 U4 a) ^$ n6 D
9 }: o7 z$ s! n7 {
引脚描述+ }- n* a8 C9 ]+ Y* s, Y
1 x& Y N4 \! U/ I% U
1 D7 a7 ^$ u# J% D8 i典型应用
. K' Q3 m9 q G2 J% h! X7 Q! a4 p8 k+ e) Z& Y k2 T
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。
8 t- O+ @ X0 C8 R) i) B; H
! o0 r* r! ]) k' T A; B/ 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。
# X( g4 d2 M9 j) {( \) F' d% K
* f5 G2 }8 j/ }; ]5 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。
+ ]6 c! z2 s! @. Z) E" B
7 X( D8 m4 \& V: x1 ?6 p02、样机特性9 d r: Z7 F: W% i, x
; O" q- @3 c- [- I _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。
3 A3 f/ p l9 C
4 U: J4 e0 ~% p0 h2.1、输入特性：
* p7 ]+ u0 K/ ~. A% Z# ~3 b( X# R3 k, D8 O. k% G
" O; {. o3 o9 n. ?8 B2.2、输出特性(PCB END)：
- H$ @; ~2 H' A5 D# n9 {2 B4 {+ P# ~* a1 C/ \+ m3 I5 S" v
2.3、整机参数：
- q1 @7 E" i8 n& T3 k& H# G2 c
4 ^; |4 ?, M! L7 D2.4、保护功能测试：
" [7 y, Q+ z; w6 p
: }0 p/ G0 Z; q9 `) m2.5、工作环境：& E" t9 k3 d- ~) D! L# S
" ^; n! V+ M+ `" v- m2 U: ?
2.6、测试仪器：8 W' Q5 ~' l3 ^" o, ^) M
% T% g: J, u6 L o4 h
03、样机结构信息 H' X! e* L5 R4 z% ]8 W
$ T3 i4 R/ ?- c0 A* z# 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。4 ^! X* e1 h% ~/ ]! p% H
: M( B2 {( J, R, G3.1、电路原理图及 BOM： 9 H0 Q! `. Q( l1 F
9 D5 ]0 w8 Y2 n! N3 C5 B
3.1.1、原理图：
4 N8 @7 [) ]/ u$ E f$ q a. e- K P; O X# R* k# J- F
3.1.2、元器件清单：
! V8 Z' P6 t) q/ L/ ]: r% r! w7 l% I. G
U% |( T- i" m5 q' u( x* a. l' `; t, c" \- d/ ~5 p* Z
3.1.3、PCB 布线：( s! a" @5 ] _# K* a: }* H; u4 }0 |
, B. a5 ]" j) N% g. g' `0 R% ~' I$ j6 I1 y& R" O. Q& C0 Q
2 p3 y8 ^" Q( F2 U d: T* t. ?0 V- B
$ B4 J9 @2 C. m7 W3.2、变压器绕制工艺：7 d% h0 C4 w0 r1 R" O
& `" D9 ^( Z6 {( d& k$ L, P3.2.1、电路示意图：( f8 @( G0 ]7 f0 a5 G
; g/ H) F% B+ e( ]1 ~5 i% t3.2.2 规格参数：
" x W4 Q8 R* |; d" b8 I
. h2 v7 X" `! p! ], l' }4 M1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
: ^/ x# T' x! M7 N6 e& Z- y0 P2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! g/ _# k8 o) Z3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
6 e! P9 g1 w0 W! r7 R8 |1 }) d4）N4：三层绝缘线；
e- a K0 O; M# E8 `5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；6 {4 h1 r( R. }3 g0 `" s4 X- O# \+ k
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
# r: t! F7 X/ Q! _2 a7）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）)
' l. R, M/ }" [7 X F8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
" L3 U: \' v5 f9 z9 m9）成品要求:浸凡立水
/ M7 ?8 @: ?6 K, X; b7 q) ~+ e* n3 c8 J" @' D* s
3.2.3、变压器参数:
* N K! Q- }4 L# `8 t
; `# D6 ^. I7 v6 H. K1 p3.2.4、变压器结构图：
1 m* v$ g3 G7 ~7 ^( T1 _+ c' o! [9 K* J5 q
# H8 g2 K5 Y' f' x. J/ E% f
04、性能测评
" q& a" Y9 D8 W X: l& x9 K) X( z: a+ u- ^& m, ]/ V
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。7 f* a [- J; @ H1 {
' c9 E5 S8 f5 V6 G4.1、输入特性：
) ~1 M5 s! l1 Z5 @- l: H2 S
. N* n+ r, r8 f9 ~4 y1 ]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。1 l9 Y/ U% W3 W4 V- t# O/ q
7 d$ e* K; w4 S/ T& V9 g% @0 ]5 s: r Y
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ); I) C1 e) a; k. }2 M/ e o9 @
: u" u/ ~# R5 \5 I) |; F2 ?9 W* D' N表2 输出100%负载下的输入特性
; |- s% p4 H4 }+ I/ `3 N1 _2 Y# A7 g3 m4 @- ?. K
5 Q3 ?5 o0 l. f: R Z$ |$ W1 b表3效率测试（PCB END）
; M# m& I6 P& ]% ?
4 N: `( z0 |( o& ]3 I9 z4.2、输出特性：
( L* w' T9 z0 A2 q- H# k5 y! y( [ ^! l5 h
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
7 Q a3 G9 M9 {
+ @0 ~, l! _! F2 ]! R4.2.2、输出恒流特性：8 d5 Z" W* ~& R0 x2 k: [4 H' k4 {
1 Y- {9 d: |, }
4.2.3、输出电压纹波：
% |1 h6 U: L Q3 g& q; Z5 ]0 \
6 l( W+ H7 J* Z; U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。
6 Q! k+ d) \) ?3 v# W _
3 v' t& \6 B4 M3 Y( ^
" f: A4 P8 E9 c) _6 V
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 8 k' T" E6 S1 J( Z: V* o
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD 1 V% E1 S" d* ?8 w! F
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
* C7 l! t" `' F6 h2 C
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
$ t. O1 a, o- z2 t/ M, c4.3、保护功能： ) m: ~4 w& E+ A
! o J0 E- c8 M' E$ i
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 . o! O! T) v- I9 J1 _/ j$ d
+ e# Z7 s- D! F- M( v" b5 _
4.3.1、过流保护：" i$ F* l+ h9 T5 m& u. e
1 F6 v0 E' e- q. A1 Y& t- A4.3.2、短路保护：
3 }$ l$ J$ h3 J) P. P( Z3 V1 u6 D3 ~, q6 ~! j, |3 I& L4 H2 e
4.4、系统延时时间测试：& _* ^8 A: y/ a$ ^
) e0 u5 P3 U+ r8 k$ h; c, H2 I$ o" C
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
. X2 V" M. _3 w- Y
; P! W- b8 N6 a3 f" f. i- G
; r$ C% c/ C5 y" f% v7 @
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
" D6 D% F/ ?, ^4 R, z- D
TON_DELAY @ AC264V，100% Load ) H9 r0 a* }7 S
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 4 I7 x2 s6 U/ Z! E9 V( Y
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
, E8 y' G$ W% e; J
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
* [8 r6 S# }; F" f
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 2 [0 W! ?3 C+ `5 P- W
4.5、其它重要波形测试：
2 i8 ~6 E( \' C" [+ C" x9 U) o
: H; S* U) u" o% u) h注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：* Y# Q* E+ o8 I
% i+ g" X+ V" G2 ?& D: ]" N) h
AC90/60Hz，100% Load 0 n3 a- T5 e' K. X
AC115/60Hz，100% load
2 `# ~/ X3 v3 w7 a9 ]
AC230/50Hz，100% Load ; o; H. g0 w) w, b
AC264/50Hz，100% load
6 @5 o% x3 l: x* y
AC264/50Hz，Output Short
: F9 Z: P: }$ e4 f05、EMI 评估测试
0 P+ o: K3 X' E7 b7 i8 @5 T6 g( R8 G' _
; K; Q& b9 B3 {9 o6 p# \* t+ P测试条件：
! J0 ?" K$ A7 m T# t) E# i& P D输入：AC230V/50Hz；
! R( k% M' [1 N6 I9 o: z输出负载：5.0Ω/50W；
$ z2 V% T9 b. T9 k2 s3 Y( k0 [限值标准参考：EN55013、 EN55022B。, e& ^4 H% I. E' h p
AC230V/50Hz 传导 L 相
6 f4 P# l, J' T' e; t
AC230V/50Hz 传导 N 相 : Y6 D E: f$ J$ q4 K
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