本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 9 p$ A0 [6 [5 U3 ]) f' ^
& b4 g" Z) F) H
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！
6 q/ L4 h. U) `( Q6 k% Z
3 M; U0 _2 Q: }, S& k01、样机介绍
2 p( ~- Y/ E" h6 ~4 g) \7 G/ |5 m7 |9 h: i* _* r: T& s
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。 0 @. }9 z$ F V4 o& U/ E
?! m. u5 ^7 _4 _& _+ P: r
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
. O1 F v! s6 m( RCR6245 ]6 ^9 ?5 X6 \2 ~3 X+ S2 U+ ]% @
$ U1 I0 A9 R- Y: Y, v% \8 }
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。 " z2 S8 g8 V' a+ U8 \
" e- q: @: v2 N, h: a
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/ W' {" y: |: S3 R5 \: b! U1 t6 W: ]) F* ~& a
主要特点
" N3 r' @3 V P0 v
. ^3 l; \( w6 Y! i2 ?! a6 x● 待机功耗低于75mW
' ^7 K7 y9 x2 z5 h$ I● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431# }. @1 g0 V r `4 P$ [
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出$ \0 B& h2 W: V( f- ^6 D
● 可编程CC/CV模式控制
9 N1 h0 h* R+ Y● 采用多模式控制的效率均衡技术
- i x. E2 n8 q! b4 F9 w● 高能效QR控制模式/ K: Z' Q- H( s1 [5 x6 r# z
● 内置输出线电压补偿功能
- U2 A8 A: }+ N4 Y1 n, i● 内置初级电感量偏差补偿功能 ; C2 O. B3 R- V6 A/ T1 [; d/ ^
● 内置全电压功率自适应补偿功能
3 r0 ~: S# O- K) z0 D1 `● 动态负载响应功能
" a& u4 h S {( \- I3 s● 内置过温度保护功能
) H+ b% d3 c4 L● 内置输出短路保护功能
5 q! I9 i8 P1 }8 z* S( @2 e● 内置前沿消隐 & d9 e* R/ Z- p1 ^4 |
● 启动电流和工作电流低' }) t" Z* b$ e; S* a# w
● VDD端过压保护和钳位保护 7 e( W: m( W0 I( ]+ p
● 逐周期过流保护! \& j3 [8 ]/ U6 x4 f- c5 }
● 内置输出整流二极管短路保护, b) u& o- J$ l- X8 b7 V
● 内置输出过压保护功能, z y( m) ^0 Y* n* M
● 内置所有PIN脚悬空保护功能& d* z4 \8 P" Z& s
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装! i2 i) T& l& |4 I& j
' d: X% ^+ s# R+ Z6 `2 M0 X, N
基本应用
; @' m. r: r! N% A
9 m/ T6 i' s$ ?: O. Q● 小功率电源适配器7 Z# ?" @' R! A9 j+ `' F9 F
● 蜂窝电话充电器
( x, Y" Y; t9 V7 \● 数码电源充电器
$ ~ _: C- L" ^; f! ~1 @0 X/ Z● 电脑和服务器辅助电源
. j+ e& Y: ], ?6 n+ L1 K● 替代线性调整器和RCC
- d" y- o% ?& w
" y+ W1 u; `/ H1 m, ?引脚分布. p3 o$ V' h, g' s/ w
3 |# c1 |- J0 ?8 L' r
) x' F' P, E; D8 u2 Y" y# J: v引脚描述' c, e! O; v8 L6 W/ O8 y
0 M* e7 e' Y0 t6 Q& U- @ a5 m, Z# @; \! v' H5 |) i% t
典型应用 N9 i# N1 t* d
6 i$ l# |% p: J# s( k5 X/ W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。
$ N" q: b3 l# ^ u
$ T5 W% d6 Y3 t( G1 Z+ f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。
$ G7 s9 I% f. i* O; z
+ V& z0 ?6 S/ C, W: {& [3 d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。1 }% x" C" b8 Z- X, m! t
) J. \; [; P3 F2 O: c S
02、样机特性6 ], C7 F4 l2 K
' J6 m2 Y4 C$ B6 c9 ?4 K. W- n$ K6 Q
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。 ) i! R, s4 G# A" |5 ]9 R4 q
6 H3 g3 ^" ^$ s* a9 x9 {; [8 u2.1、输入特性：
k+ f. `/ d$ t5 F7 \8 u" n/ Q2 A, U* \& v5 E5 I1 H$ O4 N, F
# S1 b: \/ P0 W5 x6 G5 P+ @2.2、输出特性(PCB END)：+ y2 O, C C6 d& {
+ T; t+ V' F8 W6 R' E3 X) d n2.3、整机参数：
$ p, B0 ^3 c6 {2 J4 l8 C. T4 [
4 N, W6 W" O1 V* I. W. p! O2.4、保护功能测试：6 S& M2 f. q6 M* o: {; G1 Q
3 l- @7 B; X$ V% W
2.5、工作环境：
8 E3 |* p& `7 m" B( @
' x6 P- T* @% ~7 _2.6、测试仪器：/ E' H3 b$ G( M& x
1 |% t; v3 A+ n9 `
03、样机结构信息/ R# G; \9 {1 M2 c) ^ ]
2 K4 h! Y. m3 V4 e s7 Q* Q: {" Z0 E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。" Q% k3 M% q" c+ C* c5 w- i
8 ? t/ v1 o: A1 H, Z3.1、电路原理图及 BOM： % A6 J$ o/ J4 ], K7 p. S9 M
& L# R) P' O" l2 i7 X3.1.1、原理图：
( Y7 O4 M9 L+ W6 y$ _! ~
% r3 y2 X0 R0 L0 O; w# M3.1.2、元器件清单：5 x' `; h/ ]: D* E$ V6 x1 b* _
8 t$ C% ?2 h0 O% P% T+ h2 v& T+ v( W! ?3 B+ [- v$ ?5 [# }1 _$ ]
3.1.3、PCB 布线：
8 n# t' _3 i O: B# R, M+ q7 u5 H' h% O- Y5 L3 j8 q) ` A# z. S2 A
) _$ a8 F& v/ ^4 Y6 g
- _: s( O8 ?8 K
Q/ Z" c" O: U1 M) U2 W& ~3.2、变压器绕制工艺：8 b4 P; K! I! h* n+ C$ M. i
$ H" ~8 _: @/ @1 t
3.2.1、电路示意图：
6 o8 q, ^3 V* s. p
* ^+ { ^5 ^2 E. H/ ^4 m3.2.2 规格参数：
7 ]5 D( O7 |3 A
9 Z2 k# g6 P% o1 L2 [' q1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；) u4 V; R0 X: X0 X
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
: _& W R- E9 h+ p+ _# v6 s1 S3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；& P# D) I; [& q) T4 @
4）N4：三层绝缘线；/ ~7 J7 I, ]( |) `; Q9 s
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
7 X3 q' }% w( {6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
& v( T* h- {" _$ s, 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）)
4 L0 Z- ~$ T& E! z. _' H$ q- E4 P8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min, s+ O7 P$ c1 f) G
9）成品要求:浸凡立水, D( i! R+ e5 x8 [' F1 y
5 ~. T4 [ |& ]8 ~& w4 l
3.2.3、变压器参数:$ w8 z" A/ ~1 @% K1 o( n+ l
9 ?7 `1 V' f; o* T+ E* C% S& l3.2.4、变压器结构图：
+ i5 G7 P/ s/ I7 n! `: x; \8 |5 }$ ] u% E
0 L* J, a5 X. \* F% z5 @
04、性能测评
) x% [9 A- e8 h0 D
! D: m8 J0 W" b4 o0 V( 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。
- l0 V6 e5 |! C: \+ S$ m% f1 i* d% r
4.1、输入特性：
/ S: I0 t% @" L- B, j/ O$ M% m6 |+ i) U! 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。* n; b, O% S) v1 Z% J) x
9 [/ y! F3 D* K! O2 P5 U
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)# i! a2 J: b1 y* z. B7 H; O
$ |; [: S0 H- R' k4 M7 |# p0 E# \
表2 输出100%负载下的输入特性
+ o+ d1 O) N7 }# {" u, a8 Y; Z9 v! C; Z+ e# n/ @
! u2 E/ M9 [# S* L表3效率测试（PCB END）5 K9 g b: {7 o8 @. @# H1 }# y
) [( \; ~( r: t, E/ i2 R- v4.2、输出特性：9 H% n# D" u# ~4 q, w- e. N" z, j+ q
) g. _! M/ n! f) D, O1 k4.2.1、线性调整率和负载调整率:
; ?) L/ s) @% X' F8 E, {8 K4 k0 a! [9 G" _& Y* [6 R b1 ^! r& ]* {& r
4.2.2、输出恒流特性：4 R6 |1 h2 ^5 e+ ?% u& v; j0 B
8 Y# L% ]5 Z8 o8 ]' z) Z1 s4.2.3、输出电压纹波：
/ V4 |0 J. G D! i- O) ?, e% c7 `$ h l0 m
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 E: A2 ^9 j3 i5 g( h- d' A- M& v; o$ E" Z4 s* Q# ^
; y0 F+ K& O- {; f; t
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD & w. x8 _( F9 H
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
0 w; L0 ?% @/ v6 x5 }
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD 3 P/ }; b2 l& Q+ y4 M
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
+ ?" v5 M7 I' k+ s# H4.3、保护功能：
# N+ }6 r6 ?& a, T" |4 Z7 [* ~. y0 D \, m1 T5 F
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 ; l. C2 x- E! j! L5 ~4 T. c$ r* \
, b! m' t3 y' Y7 \* T5 U! X2 ^, B, m2 H
4.3.1、过流保护：/ r. H) M6 Z' f( s! M% T
* y' y- e, A9 h. ?5 d0 R
4.3.2、短路保护：
0 }6 G: j- R2 Z' ^
0 {' u1 s: M9 V! j/ [8 K) v4.4、系统延时时间测试：2 a% b( z( W7 s$ e
- V$ a, p9 @( f( a
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。; r- M0 W* A2 m/ x# i
3 x) i1 x$ ^. L5 R$ A
, f! I6 S5 \% o( B$ ?
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
, o7 H8 M" E5 X1 n0 z
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
9 p! d/ `7 x0 X$ B" ^5 p
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
: ?/ y( E/ B7 T
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
) O. ]# B2 o6 o0 i% c$ `
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 6 l2 Y4 J6 [- b
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
" L, [, w5 \8 G! V6 h! @. R4.5、其它重要波形测试： g6 }: o/ q @; Y' U* q) a
* x' r" @. }3 W7 M7 i' q) h注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
( s! b' F4 f! K( E7 ]7 v9 Q/ U, j! G Z* e
AC90/60Hz，100% Load
$ V0 Z# }% z3 f6 e6 v. ~2 v2 i. C# u+ s- i
AC115/60Hz，100% load
' O& b' s/ f7 E( @
AC230/50Hz，100% Load
# p$ k% B; P2 i5 U0 |4 Z
AC264/50Hz，100% load
, }4 t9 T( ^ p! h( [* s# q$ A' D3 ^$ n
AC264/50Hz，Output Short
0 F O2 D8 r. F4 f& ~05、EMI 评估测试+ [4 D# a% S" Z. {! b, `8 j
2 t% ?4 [! N+ M% x( S: o$ E
测试条件：
. f9 f2 {7 h& R. H: M输入：AC230V/50Hz；7 {5 a( U3 U6 |) M" d2 Y5 |
输出负载：5.0Ω/50W；3 ]% S$ @; U+ I# Q$ ~; ^* k
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
& x, O, v$ P+ M2 T4 o* ]% ^
AC230V/50Hz 传导 L 相 , d8 T. K! y# N
AC230V/50Hz 传导 N 相
, f- ]7 S- f0 I3 Z" 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