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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7 _5 c/ [- f: I+ g1 {# R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 n* Q9 G0 f2 }: X% l
01、样机介绍
. m; X' S- \/ y& }' C
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。                           

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

CR6245

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。

( Y* ~; ~. P0 X6 j) VCR6245 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。
0 a) J3 h0 J" U+ ~/ b( m
  i9 [9 @1 f  ?6 m( {0 _( Y9 a主要特点

● 待机功耗低于75mW
$ K7 l. o% Y/ h) K- ?● 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
9 @! k# B' M" r. h0 y' k( _● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 高能效QR控制模式
4 S9 u( @1 K* H( p* S; P● 内置输出线电压补偿功能
& j% p4 @: E& H5 O: G& X● 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
, `) C- |0 x' q- w: I5 Z1 j, J* D● 动态负载响应功能
$ b* K4 J+ [, R) U1 R) P3 W& w● 内置过温度保护功能
● 内置输出短路保护功能
● 内置前沿消隐
; p% D- U7 N, V3 M9 l8 U● 启动电流和工作电流低
, t) N7 f) Q0 S+ c● VDD端过压保护和钳位保护
4 d  x1 `) m4 a7 D0 S0 U# H● 逐周期过流保护
. T/ q1 @7 ?( O● 内置输出整流二极管短路保护
8 w; y$ {4 R! P! {2 X0 b( ~● 内置输出过压保护功能
% |7 B  X! @4 j8 \1 F6 x● 内置所有PIN脚悬空保护功能
- Q& k, X8 s! v  Q( T' V5 t+ e- U● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

  W5 V! M8 \- d  Z基本应用

5 E% u: I' L9 s1 g  |! I● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 数码电源充电器
● 电脑和服务器辅助电源
/ i: ~: e" p! T' C5 R* N0 r3 q/ S) y) ^● 替代线性调整器和RCC
9 p  [: G8 z3 M1 S
引脚分布
+ A( w9 Y. v7 q

4 s4 ?8 H- r* d$ |& o引脚描述

- ^' I$ S! P9 o! ~0 w典型应用
/ ?7 k4 p% n8 [" w, R2 R

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。
' r) ^6 b$ Y- s2 L0 r- U
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。
" f$ S( d. x& c2 N/ `7 t. z
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。
5 t0 l" C( w. {, {
7 H; Q# X5 v  h3 N+ y6 K02、样机特性
* w- ]4 K0 n) `" P  {, ?4 ~. V
( Q; n. T* y- k# G5 ?+ y" y  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。

2.1、输入特性：
& o- X  L$ S) W6 T4 G5 Z+ O

" y  d! O* n8 ]4 l" c  |6 A* j: T
2.2、输出特性(PCB END)：
' S* k: d2 F+ H5 T; d7 l

2.3、整机参数：
3 m+ e8 \) u) v+ x$ d" j

" Q$ f; q6 n) M1 M* c* v" X- @2.4、保护功能测试：

' O2 F7 ?3 r  {! D& C2.5、工作环境：
9 q( \5 _/ ^+ l$ S  l* l* c

; K+ K, |' ~9 ~3 I$ w* x  s: @2.6、测试仪器：
: d; x+ C( A5 X# y! a

) A' a  S6 J* u& o& P, a( q. N" d03、样机结构信息

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。
1 `9 U" P9 C. ?. S
+ g" ~, z( r/ r( B/ R3 o& Z3.1、电路原理图及 BOM：
" c( J# i. F! z# s4 _' Y! ^
0 [9 L0 p2 [! I9 F' e1 {3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：
) x. S2 u: x5 t) ~3 X  r

3.1.3、PCB 布线：
# d! f& K  b8 w% c, s2 M, }
  R% p7 J* h! G: i

3.2、变压器绕制工艺：
1 c  d; e6 H$ S: R; T- z- A
8 E  }3 E0 C7 D2 f8 l3.2.1、电路示意图：
) Q9 D! m/ X9 \0 a) O
) I8 f% e' }5 a- G8 {

3.2.2 规格参数：
9 \! `4 B% a7 U# x$ \/ L
+ Y, q) c" t3 Q$ {3 Z. Z1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
5 V" H# a) f/ |9 o0 u; H' A, Z2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
( D% ~7 Z3 N1 S3 O5 E# o3 _1 s4）N4：三层绝缘线；
$ \  l8 A& t  W9 s7 O* b5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
# r/ ?: U- t3 }" u) Y6）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）)
5 P6 _8 p+ h" X6 \# w* G8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

+ l# q3 G& C( Q. A3.2.3、变压器参数:
1 w3 k! n; u6 A( T

3 Z5 S- |2 b- S8 ~3.2.4、变压器结构图：

+ n4 a8 E8 s8 U8 A: H! W' Q

04、性能测评
0 J" Y# g; x9 O; ]4 [( ]
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：
: \  P! d/ C7 B5 Y! G) @
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)
5 p& ?% u( Z; m  y& }

$ q) h$ e$ T3 M0 V表2 输出100%负载下的输入特性
9 @* |2 R& |, p; f$ ?, t- |0 F3 d

% N' C1 n8 U1 w3 g& I* W+ Z表3效率测试（PCB END）
- b/ t3 C/ t3 h5 U

4.2、输出特性：
& T3 [; S: H9 q) h* J1 b/ j
+ {$ d5 s+ o8 W& F! l: a" w4.2.1、线性调整率和负载调整率:

) o/ |3 M) K* n4.2.2、输出恒流特性：
: z# V0 p( y- Q' h0 t

, R3 E, N* t1 }: G4 K# v2 U# [! `4.2.3、输出电压纹波：

$ z  I" b2 O% V4 W* a& g0 R# J0 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。
# `0 f6 F8 j7 T

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

& j" c0 l. G6 N4.3、保护功能：
# u6 \7 m$ W) y; x: E/ S/ q
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
. ~* `& a" f$ D
4.3.1、过流保护：
& k1 c$ J7 s) N  W* _. c

4.3.2、短路保护：
4 E. ^! M0 w# w0 N

4.4、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

" x' {/ B& k8 H/ C8 J* m

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

: l+ Y% F* a1 z8 e3 ?

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

  c8 `% I5 n  ~: V0 ^2 c1 A. g

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

( _3 n: B0 P  C* M# y6 R

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

4.5、其它重要波形测试：
9 E5 d$ z2 C( M! a
% Q. L/ `* }% g; n注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
( r! X# D# X( E" ?- S, T/ o2 z

AC90/60Hz，100% Load

0 ]+ d) H. S% u$ q( X% ^: y" v

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

( g: p4 c! |) x0 o/ Q; H' ~$ t05、EMI 评估测试

测试条件：
2 A3 M, V9 P" y7 p) b输入：AC230V/50Hz；
6 C5 m$ S; v5 F: _  k0 F输出负载：5.0Ω/50W；
8 @# |5 D9 X- W2 U) A限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
/ k6 m' b+ M( f+ A- f2 W

AC230V/50Hz 传导 L 相

2 [( U: h- b) Q' e

AC230V/50Hz 传导 N 相

# R0 |. R, ]4 U% W( x

AC230V/50Hz 辐射测试