让你的充电器高效更安全、更省心！这款国产IC全搞定

思睿达小妹妹

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) N( P4 r: Q  _* X! q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！
) Z/ }  a; S% E! O
3 u4 `$ s: i1 n7 {01、样机介绍
9 X& A/ G' y% k8 `0 L
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。                           
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CR6245_5V1.0A工程样机示意图

# W4 |5 `7 m2 @: a+ s# V  T( fCR6245

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。

* e' x) Y8 |  `" J0 m2 h# wCR6245 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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主要特点
" M  i# f  T1 ~- l2 ~
" I0 S2 ^: C5 _: p7 @" I( w. B● 待机功耗低于75mW
/ f6 I$ i& k/ k7 S● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
● 可编程CC/CV模式控制
! }. o7 O4 H6 k● 采用多模式控制的效率均衡技术
" A" H3 M  p  I0 t● 高能效QR控制模式
● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 内置全电压功率自适应补偿功能
( B  M- c" d% a/ p) `1 f$ a● 动态负载响应功能
$ N' s& t' C# `' l2 a0 M+ G8 g● 内置过温度保护功能
● 内置输出短路保护功能
- a6 @, Q7 B" v( _9 U* \4 s4 K● 内置前沿消隐
● 启动电流和工作电流低
( P( m% w- P+ Z# W# l* d● VDD端过压保护和钳位保护
● 逐周期过流保护
● 内置输出整流二极管短路保护
● 内置输出过压保护功能
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

+ [! b4 f8 B0 v基本应用
. ~* s+ L: U) h6 Y2 r8 `/ j* P% P
● 小功率电源适配器
5 h% {4 I2 F  T. f● 蜂窝电话充电器
● 数码电源充电器
2 F( I& Y2 }; l4 s● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC

引脚分布
" t0 t3 S  ~+ J6 M+ E4 j- C' q4 T  W

引脚描述
2 M5 k( C2 H+ ?3 [
' o6 W1 j' y% g

典型应用

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。

# c3 C" p5 j! @8 c& h+ j* ^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。

6 O* ^% m) T/ Y+ N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。
8 T% Z8 |( i! U& z
1 u# V6 ]; p5 X+ a02、样机特性
9 E) @& ?8 P- l* o
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。

2.1、输入特性：

2.2、输出特性(PCB END)：
, w, H% L3 Z1 r2 t! s

( k! o# `" q6 M" M& i2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
( c$ }! p6 u+ y- d& j

' h% Q2 `$ t3 f+ M2.6、测试仪器：

, ?9 Y" a9 F# A& a  m9 V03、样机结构信息

+ L. x( B+ x$ L4 Y* C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。
; y. r( j/ w" t6 L8 J7 j
3 p! z2 r0 Y- w8 s7 a5 T+ j3.1、电路原理图及 BOM：

3.1.1、原理图：
+ B5 C' G8 \4 J, q

3.1.2、元器件清单：
4 i7 \+ S: \' l: E. W. R

8 i2 q) }. f7 r3.1.3、PCB 布线：

; v( w8 o0 |5 x% }$ X0 c+ D

- V$ F+ z- O/ U

! M) E! T: q  ^, ?5 o3.2、变压器绕制工艺：
4 A8 M- E  O: m  ^: K
) a9 M7 h8 J( [( ~; a3.2.1、电路示意图：
+ f/ m3 s+ ]7 }6 h! u+ l9 U/ |: \
/ b/ i$ s8 i3 J0 T. }) `. f1 r

3.2.2 规格参数：

6 M; T/ ?$ @6 W0 D" I" s1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
7 X+ _2 r; @4 U- L( Q3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
4）N4：三层绝缘线；
% j5 Q8 E6 L$ T5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
& n. U) m! v  a. j3 u% g% N6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
7）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）)
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

4 l2 \; g  d0 R0 }0 i9 w0 r3.2.3、变压器参数:

7 i/ r2 H2 h$ \4 ?# ]& Y; B( ~3.2.4、变压器结构图：

. N* f6 @4 e: [

04、性能测评
( j' z3 b0 }0 {
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。

4.1、输入特性：
" N1 U9 I$ M. C) 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。

8 Y  e9 i: C! `  i( _表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)

5 @+ x0 z+ R& D! p8 V& G6 s4 ]表2 输出100%负载下的输入特性

; q) ^* d' t, G& P1 U3 `  o: r; i' J: s

表3效率测试（PCB END）
' T0 v% W9 s1 O5 V) j

1 y4 q; Z( I$ A, D) z. f; U2 y4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:
6 t* s5 D2 b2 k- @; f: c, r

4.2.2、输出恒流特性：
/ `$ e9 d' ^/ n3 n. Q

4.2.3、输出电压纹波：

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。

8 E. _! i9 ]' p9 t! o

1 n0 c$ V8 ^! _8 P

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

6 ?  \3 A- K8 k' @9 z( v5 u4.3、保护功能：
- X8 C4 i" Q/ V
& S! K8 `. S1 V( _5 ^- X注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

9 o  `/ |; N, k* C) R: K% F% y% f4.3.2、短路保护：

2 `# l6 `$ u4 X' G4 N4.4、系统延时时间测试：
- ?1 T. S) i' B, A
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
  T4 C8 G- Z& h. A. U- ?& O

& Q- @/ W) u2 R; D) z

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

% ]9 O5 V/ w9 T( `+ Z/ G. w

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

; u1 s. f. R9 @# I% ]3 b

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

- `' t- C: z# Z: B4 P& j! z( b

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

1 Q( T/ ^- x* c3 T) T4 X; j

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

: k  A/ j' v, ~" m' n4.5、其它重要波形测试：

, B: e1 ~# k! n" Z+ F注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
; C8 j5 h5 O, r
' K4 v0 Y5 t$ s: l+ u1 q

AC90/60Hz，100% Load

3 _5 i/ @% n* ]7 L9 U

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

! T0 p( V" A5 ~+ P" E

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

3 C, y; V. S. ]! U, x测试条件：
% N" y6 ^& G7 j% V+ t' @' B& a/ e输入：AC230V/50Hz；
3 p. @4 w* j" b  A) F输出负载：5.0Ω/50W；
# G4 X2 t# J4 u限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

" W  s5 t6 ?( b

AC230V/50Hz 传导 N 相

$ e% d' O/ J- X6 G

AC230V/50Hz 辐射测试