本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
) B, Y; \& ]. a0 `& m; Z
0 K3 x4 g, G% l! r- |5 p1 B* T. u" S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！
0 y |3 l+ N$ B5 v" p$ ~/ Y" X( `2 t2 y- j. _3 j
01、样机介绍
: p2 a! a% t: z& z, c& Q& a. B/ x: I1 _3 O, t1 t& x0 f! V
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 g) Q0 d2 [+ u8 ]5 a
5 B5 F% k% T; I9 ~- Z+ k
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 7 u: t+ T6 i! K2 m
CR62450 G8 e. j. V1 }
+ a7 A# @ F3 t* C
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。 # E1 P& E, T# m k) ]! n
: W3 D. n# ^' }# _
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。
2 ?$ Y; E( C& A. J- K9 ? A) S. Z z% r* i$ n Q, H
主要特点
( g3 N- T; k0 P! K; Y: d: h% |4 n
5 I/ L- k+ Z% F, p! a B: n● 待机功耗低于75mW
7 ~% M! l/ S2 {1 n5 m" N● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
+ i, G+ S% w+ c6 W n8 j% x● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出& `' q ]1 }" m. X' {
● 可编程CC/CV模式控制
3 }" o" r0 M7 i0 ]● 采用多模式控制的效率均衡技术! n0 H# T# x* k4 s( o' l' @4 \
● 高能效QR控制模式
9 f+ }- A3 O' ^● 内置输出线电压补偿功能- F* U# p7 u# m# f3 L4 W$ s, H; G
● 内置初级电感量偏差补偿功能 1 y$ G9 c% e7 A2 A9 ?% E
● 内置全电压功率自适应补偿功能
4 J" p8 q+ S# V. Y% T5 Y● 动态负载响应功能
& o; L9 _5 n S" U) N1 `. j● 内置过温度保护功能 S5 F( @( i- m# \
● 内置输出短路保护功能
9 @9 |2 ^( Z$ x; A3 P● 内置前沿消隐
2 z$ p/ I+ |% s# s● 启动电流和工作电流低
* ` A! s. S3 w● VDD端过压保护和钳位保护 9 }5 H: j s: C3 w5 w4 ?0 c2 O( _
● 逐周期过流保护+ [8 W9 D7 O4 {: c( g$ E% a
● 内置输出整流二极管短路保护, t4 f [: X) E
● 内置输出过压保护功能 B `! A' d: P3 F6 \; d- U4 Y
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
3 g- H. m) ?3 l0 u9 g3 L3 K● DIP-8L、SOP-7L绿色封装+ l) J1 P! D! u/ b" f7 L% ?/ t! e: K
8 C# M0 ^+ S3 \4 t3 t& _基本应用; f) A) f( F+ q i" R1 }2 U+ ]5 [, W
2 I1 U* c/ [3 r● 小功率电源适配器
+ _& W8 E2 ^# ]* w& r: U1 A* _3 L● 蜂窝电话充电器
; O; q3 _+ f% S1 G% t● 数码电源充电器
3 _$ ?. p s& @/ C; Y) Q( A● 电脑和服务器辅助电源5 y* w I* H* \# }
● 替代线性调整器和RCC N, o. g$ ]9 \3 U2 N, n, B
, _7 Q8 s% `1 \) X7 ^5 {! d
引脚分布
+ O. d" {( ]0 B7 t1 B `- u
' @, n/ X8 K/ P2 k0 M5 x: J( I/ D7 @ L$ O$ G6 m6 O8 |% d- e
引脚描述
$ {; u8 G, c. c$ t4 m; r
, M; U6 d/ p1 t5 p, S" J
" [7 l2 ]& D/ a& c4 ^$ r7 b典型应用
7 n3 A" \6 g0 i- ^- W+ g2 y- j: q1 Q* Z& ]" V( ?3 D
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。
* F9 m8 ^/ f( s8 D
' R4 y7 \) b) {- q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。
9 p; B5 m7 G- o& T) W, C- f
t, r" N, Y( H) b# F+ _# K; v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。/ J4 J U2 \# P, _1 c; s5 J
6 h6 ^" s8 z, h9 C0 [2 T; X02、样机特性# e: p _$ L* d" H# y+ M
' ~$ i) {2 n& |. k
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。 6 b7 K% C, u" u9 m
2 m. p! z; B! o" g$ O, r- X
2.1、输入特性：
2 }' D$ z/ K/ o# D( F
$ [, y* y; I0 j$ m. t1 T: a2 e/ W2 m" R. X: v
2.2、输出特性(PCB END)：; o* j0 y' Q. M2 G e. D/ d
. ?' f2 E# }, w# [
2.3、整机参数：
5 f# ?# q7 G8 Y- j( A P; m1 V0 t D! A5 D# m$ y1 B
2.4、保护功能测试：* D; V+ n8 N: h0 _
. i- l1 c+ E5 s3 a0 Q: v
2.5、工作环境：0 N) b" W6 Q ]: ] r7 U/ N
& D( t* `4 K- V; t2.6、测试仪器：
! L( ?) E7 R4 `4 L3 Q
" v* Q3 a0 H$ q9 _, o( i7 ]/ O03、样机结构信息2 j& ?. N$ L3 q8 b9 v: J
0 _3 V; \( W1 v, g* T# U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。) ^( x% d7 H) `/ n2 ^
$ x5 _) N" E, [, i3.1、电路原理图及 BOM：
9 L; ]* s, Y0 f! b+ {1 N( J0 p+ s$ @, R; A, ]5 V
3.1.1、原理图： E" `- c/ h2 m% z: q
* v- m) Y! w1 f& X( B3.1.2、元器件清单：
, `- r- V' y; M. P9 F: [/ I* v! n: O J4 Y( V2 \8 Q
a- v' M# z# f9 n8 k& }2 |* J
3.1.3、PCB 布线：( D/ B7 z$ v! q0 h6 |1 R' }8 q
$ J/ A5 G. j0 B8 h: s; b: E% l
/ `: h+ F* D; }' v5 v5 R( S+ ]5 A, O/ y9 M4 w
- j! V5 m3 y: m% y" v3 O$ Q3.2、变压器绕制工艺：8 v U" [. g3 ~! J, Y6 o
. I" Z8 d4 M! m# l4 f9 F3 v
3.2.1、电路示意图：& K$ y* H4 X: r8 k* q
) x& B* \& {" {- F, j/ X3.2.2 规格参数：! T, o- h4 u- w) k2 z" t( u2 H p
5 h) a8 K1 m' i2 K1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
- }! l% o8 F4 ?& A4 m( o2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 B0 H' U+ P" J) O7 c" Z3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
8 v) o) K5 g7 p. Y: g0 g4）N4：三层绝缘线；# y3 U% Z& o6 g& e0 S7 b1 F
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；. J7 k) l( N' }9 G$ V
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；# J, B* _' U P! \+ H7 ]
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）)4 U$ Y7 T: h7 `! a& }: f
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min$ L8 c3 U' Y' Z* V7 `
9）成品要求:浸凡立水
7 x. F$ o& {$ n/ u4 ?( }: `
) t3 I+ z" @# F0 @3.2.3、变压器参数:
- W* u8 c/ u3 b8 S5 m t2 K8 f2 ?4 J* ]- k0 o1 J0 Y; {
3.2.4、变压器结构图：
6 I' o1 F; h3 }, f7 I& l3 S. E7 A/ W" G
% a5 U- ?: E/ N& D! A( d: J8 Y
04、性能测评' n) T2 g- ^; |4 D5 p, G
% O) ^, v: w1 E& s0 ~
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 F- L5 j5 M$ F* y- S/ F. W7 ?" z4 [( `: P/ t$ J; q1 D$ E
4.1、输入特性：
( D; y# A& D8 t" Y* Z* V) V3 [5 E5 q3 ~' Z% W8 Y
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。4 P# N$ [: T9 s* I0 |4 [
+ M1 r5 n' c! S+ a" U& _
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)* U0 f; F9 ^, |# l4 I6 n
$ y9 B& C6 _6 k, m' Y- y表2 输出100%负载下的输入特性' }! m* T, t. t! W3 |
( J, H8 [. ~1 @
1 ^3 a2 q* \5 ?) b/ Z
表3效率测试（PCB END）
/ f5 F6 q; |9 O; |1 r
) U! i! _0 u" P" Q: N/ e6 g6 v4.2、输出特性：
, I" }9 M: S/ x3 x+ x/ a+ w# `& c: z; V
4.2.1、线性调整率和负载调整率:. V; _+ z2 L! {- ]4 }0 U1 w
2 r% h$ A D* k. P& o) ]$ Z4.2.2、输出恒流特性：
# R8 E& b% O7 t8 S
% ^9 ?5 W f5 y0 {4 N: v4.2.3、输出电压纹波：1 N4 ?) m) Q$ X3 N+ f, v" \
) K& W/ }$ P- X7 c- q; o/ ?) Q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。. C s1 G+ D9 @' _$ S+ y& w7 g
# h/ J+ a P6 f6 h
+ \) K$ c. U! E4 Z
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD / S$ E2 g4 C4 V5 |, x8 J+ m
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
. Y+ D( @" j9 d) |% J3 _: V, l
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
! n4 t/ B7 e& j2 T1 h
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
; T0 N) B8 j( m5 s X4.3、保护功能： . J2 I' n2 |* I3 M& j) l
: X6 o) x5 S% S5 c2 f4 } {
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 0 g8 j; Z3 `% O: S8 z3 \6 R
% ?0 w; U8 R' v* |4 {5 `4.3.1、过流保护：& n" m: T: ]5 b. u5 d, S
( K2 ^; x7 G! S: Y4.3.2、短路保护：
7 @# Y* k8 [" u4 \7 j% Q' y6 q0 E
4.4、系统延时时间测试：+ u- s' b. {8 E
; ^; r% b+ @) ]( Q% I8 l
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。( L1 I( C& v* {) d/ d, O: F
( r; ?0 l- Y1 W0 \
' s" w$ m8 t' s* |
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
: v9 T3 S+ I& [
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
, ^# N" Z0 G- x' m
THOLD_UP @ AC90V，100% Load 3 o+ Y* p/ w$ H( ^+ n7 {
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
7 R! @( S2 d- n" u+ F6 W$ @, h: n
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 0 d* X4 W$ j! K" q* t" H" a
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load $ Y2 U, K2 m: x! j1 Q
4.5、其它重要波形测试：
% B3 z) i' E2 e0 `
& w5 D6 ^ b6 r$ v注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
9 B! j' _1 u8 L5 ^! T9 w! r1 E
8 z5 n y+ }( A6 E& y- B3 O
AC90/60Hz，100% Load & d7 ?$ T6 q4 E" g" ]
AC115/60Hz，100% load
" Y2 W! N0 J! p8 [: j2 t% ?/ C
AC230/50Hz，100% Load . l7 x2 y: V) x3 T# n: w# c
AC264/50Hz，100% load
( V: E2 ^4 e& m
AC264/50Hz，Output Short
' |& C6 Q4 w2 j0 [1 X, q/ j05、EMI 评估测试
5 R) T) {3 S6 J: E- p) R% n
1 \9 n j$ b; L) f! ~% S测试条件： F' W) b# U% ]8 F3 n+ i% p6 J- d
输入：AC230V/50Hz；* _) q: @2 n; V+ x6 v, y/ r
输出负载：5.0Ω/50W；
9 s" P I$ |9 b- Z; ?$ W$ c/ A$ S限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
( }% i5 L8 T( L
AC230V/50Hz 传导 L 相 3 O2 z9 Z' ]: }/ D, m9 M
AC230V/50Hz 传导 N 相 & T' B, _8 _3 F; [1 B0 B
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