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

* `) P" u# N8 |# K' Z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！

. W6 {8 p: ^, C1 }" \/ t7 O01、样机介绍

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 J3 ^. v( r# V

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

0 R2 w4 r2 R/ O! y4 e0 zCR6245
' t  J& P) }" @$ B5 _$ h
4 M. c# q4 A: Y0 U2 H$ SCR6245 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。

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。
% f. M( Q) d( d5 B' I- s$ `
主要特点
5 `& P% }7 U( n
● 待机功耗低于75mW
+ y  p) c1 Y7 v6 {  N● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
8 V" `6 E3 F" ~0 o3 c● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
8 Q; U. Q, }1 T+ N2 J  y6 v● 可编程CC/CV模式控制
  i' z/ ^) o  L0 j5 C" A" L● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 高能效QR控制模式
7 H& N: R# M0 q/ |* \* H● 内置输出线电压补偿功能
* A/ f2 s$ U0 ~● 内置初级电感量偏差补偿功能
! p6 b( `$ q4 l0 L● 内置全电压功率自适应补偿功能
1 X8 h6 F; E+ ~( z1 I. n● 动态负载响应功能
& l# O4 n' b& S  m, b" S& L0 @' ]● 内置过温度保护功能
● 内置输出短路保护功能
  J& d4 ]/ X) @* t6 p; F5 c8 Y● 内置前沿消隐
. j! W& Z' K& G4 }, I, F● 启动电流和工作电流低
. Q; k* O; ^8 t& q7 ?6 P● VDD端过压保护和钳位保护
# R- w, R9 J: i● 逐周期过流保护
% g. a* m, ~; u● 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

. i, g3 a# k, W2 [% c基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
4 L8 ?& H2 x- l% Y! i● 数码电源充电器
● 电脑和服务器辅助电源
1 L6 Y; R* R3 h. h- h# k● 替代线性调整器和RCC
2 x' M9 q& m0 W- O$ Y
引脚分布
1 h) G7 |. m4 u$ O4 z$ ^

* @7 C# O4 n1 w9 H引脚描述

' L; V( p# f6 S% i典型应用
2 g+ m4 Z& `; _* U

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。

4 A1 V- [1 F8 T% a3 K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。

5 p2 g+ y! z" M0 O0 |, o) B, }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。

02、样机特性
. `8 u4 N& }: r
$ |! q/ @2 n7 G: q# _" X: e. C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。
: m  R1 {9 h% o9 X
2.1、输入特性：
% Y& j8 r3 V0 b, A4 [% i

1 W, P: x* h, P7 B) v
2.2、输出特性(PCB END)：
! k5 h3 }+ \3 B

2.3、整机参数：
/ n+ C$ K5 L& B# s7 U5 ]/ ~

2.4、保护功能测试：
5 g) E$ k* z( ]; @

2.5、工作环境：

& f! V2 ]; K4 E+ \& \2.6、测试仪器：
7 ~0 U4 ~5 a7 ^: Y4 p0 M9 b0 z; k

' w9 \8 j0 l2 M  r' ^+ `03、样机结构信息

4 e! r' x9 V# o, s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 r! |( j# |6 e& x
3.1、电路原理图及 BOM：

- I4 w- e' B$ u0 A4 ^3.1.1、原理图：

/ [# b! v: [5 X: \0 e

3.1.2、元器件清单：
9 g0 s$ @9 U; ~
* ?$ ~+ Q4 w9 v) ]% L

$ Y0 ^! X6 Q6 j, R% A( A3.1.3、PCB 布线：
4 }0 q! J6 M2 b; I/ Z9 f5 c
8 w" S1 N2 \9 S. j0 D9 }2 z

! r3 {. Q: H9 @1 b& s

3.2、变压器绕制工艺：
" i$ r4 `2 B6 }- w
3.2.1、电路示意图：
- g* V8 M& k5 {2 m, [7 h

3.2.2 规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
0 Q1 y7 w: w: Z6 x+ Z  p! {2 k, h4）N4：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
4 N4 V; J1 c. i( b8 P6 h6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
. `0 H0 e% |! F5 s7 H3 \8 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）)
0 h: P. [' }' n4 E& U9 J8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水
  w& J" _$ K! X* J/ i6 P  G
0 [8 D. f) Y1 O- x3 N* ~3.2.3、变压器参数:
; b7 m3 o; E( R' U4 g

3.2.4、变压器结构图：
+ I  x2 I& W9 m0 m9 c( _0 o6 H
& ^7 L+ J+ D/ x8 U& J

7 a2 b6 `$ ~  b' J0 T04、性能测评
9 m6 |# d  x2 Z' z, Y" _" R
9 t5 |8 ~. K6 Y5 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。
3 c  [- K% }, e  {* q. z
4.1、输入特性：

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。

表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
7 o# J0 F) g' F& G5 [

" c( G  W. w3 v8 |表2 输出100%负载下的输入特性

5 X. i5 p# W8 t) ~! W  R( \: ~

表3效率测试（PCB END）

2 d. O' E+ q  `. w& g4.2、输出特性：
  U7 m, y( V1 _) u0 r, o4 p
" X: G4 J. W1 K- t$ x2 P6 ~4.2.1、线性调整率和负载调整率:
4 g3 L% d( o( c

4.2.2、输出恒流特性：

4.2.3、输出电压纹波：

! _4 {+ o! t+ r( s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。

  t8 G9 m7 [: F  m2 L1 g& D

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

% n% j  E( J! ^) @

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

. R1 E9 Q0 l, ?& z! ]- Q6 g/ ~& ]4.3、保护功能：
# Y3 X; x: @) c% y' L; E; r* }
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

! e' N8 A: @5 u% a3 h& Q6 K4.3.1、过流保护：
2 W' r  }, g$ {  u3 x4 l

4.3.2、短路保护：
* y7 D2 h+ \& A

& l3 S, i: p# W# d# \4.4、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
! c1 d$ ?$ e- e9 }, C4 Y" C8 W0 o

; n" ~. {  F( s6 m; r- G

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

0 d' H0 t8 u4 ?" @4 I

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

: f4 ?  `; I0 A# w

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

4.5、其它重要波形测试：
8 D; n. z) X0 a4 b( K9 O+ l3 v
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
& J2 L4 d7 [; Z, I' C4 G

AC90/60Hz，100% Load

0 g! L' v2 Q  @* A) E  m7 N

AC115/60Hz，100% load

8 J2 E9 W- B# [& ~2 z

AC230/50Hz，100% Load

/ y) r3 V% t4 M

AC264/50Hz，100% load

$ P* b3 }+ y7 Y) t7 l3 m% V

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试
2 V, w8 |1 L4 Z( l& o) W
测试条件：
7 P- s0 P/ C, g2 Z" y" c输入：AC230V/50Hz；
输出负载：5.0Ω/50W；
# D/ L$ W9 E# m7 G限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

& ]" ^! L0 s7 m' X+ b/ m0 j

AC230V/50Hz 辐射测试