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

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！
; r; H& H4 J0 v/ n+ C
' Q4 x1 p* D8 @0 w01、样机介绍
" R  r0 s( t6 f
" N. @, l. A4 }0 u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。                           
5 x1 P' i2 I7 F2 G: i6 P
4 a2 ^+ d7 K6 P7 E# F% o. s; _

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

CR6245
* ~: O- }. V3 p2 W
+ X2 t; p+ ~" k( g# r& i, @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。
+ R5 }3 `/ \( ?; }; |, K
+ V/ i. `1 W. h! G- u; p) mCR6245 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。
+ q3 H+ x. @* s- d" |
主要特点

● 待机功耗低于75mW
- H2 U; ^+ n. t3 D5 B● 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
! c, Q, ]3 O4 ?+ q● 可编程CC/CV模式控制
" H' h+ ?5 X& |) `7 w4 q● 采用多模式控制的效率均衡技术
7 f6 f: T9 L' N3 E8 A% T" k4 n● 高能效QR控制模式
0 x- O% ]6 I  H● 内置输出线电压补偿功能
; C, C8 J' F& Y9 z: i& \● 内置初级电感量偏差补偿功能
* {5 ^( P7 e# t/ \7 ?● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 动态负载响应功能
● 内置过温度保护功能
1 ]* G) T! |# q5 O* V. Y● 内置输出短路保护功能
8 \. B. b& f0 _$ N; i● 内置前沿消隐
; h0 T2 u( P; C" Z' N● 启动电流和工作电流低
● VDD端过压保护和钳位保护
& C7 N& x/ x' G, Z) J1 ]4 c● 逐周期过流保护
● 内置输出整流二极管短路保护
$ j0 \- |3 c0 c! T; f  {! R% y● 内置输出过压保护功能
9 m# E9 w% t$ _● 内置所有PIN脚悬空保护功能
# ?% A0 W4 J8 v● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

基本应用
+ q7 }8 F2 J& h
: q. H- V+ H7 b: }4 ]6 B$ D0 x● 小功率电源适配器
) d& h. M3 Z- f% I' ^2 C● 蜂窝电话充电器
/ @* |# k4 F$ k● 数码电源充电器
8 P% Q" }% W8 J, h0 H1 R● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC

* _, g: X" i6 r3 F- A8 H: k5 w$ S+ |引脚分布

引脚描述

1 l; p- U, b0 V9 y0 P! \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。
1 l$ n! B3 h9 I
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。

: O4 [" N$ E5 m! v1 G* A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。
- c# ~9 b/ C8 w8 C: q& }
02、样机特性
! J8 `* K/ E& a" u
4 y/ `* ]+ C' B* v! ?; t7 X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。

; V- k; o& B/ g# f: i8 |* t2.1、输入特性：
% }% W. O8 ~! a" E9 X) N

* A2 _  z0 X! ~) K! R, A
$ v  }: o4 z, o/ l) s" z; `) P2 N2.2、输出特性(PCB END)：

2.3、整机参数：
! L! V6 m, J7 w% E! z3 r

2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：

9 e) s. E& Q, ?& y- J9 a% }9 N2.6、测试仪器：
( U; _# D( _- R1 }8 D

03、样机结构信息
' {2 G- @2 y4 K( V
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。
: k& `5 B5 n4 W; F6 R1 g$ |
3 X9 J8 b7 D: O/ f/ a; o3.1、电路原理图及 BOM：
2 q* L2 R) R; C+ Z
3.1.1、原理图：

0 N( D' u: S$ _# O

3.1.2、元器件清单：
0 s9 |9 g6 E3 a2 D& g; w0 \

3.1.3、PCB 布线：

4 _* I8 \8 }! @% |! {: m* o+ f

3.2、变压器绕制工艺：

4 P' v, c. l8 Q+ S: a: J3.2.1、电路示意图：

3.2.2 规格参数：
: z$ @- }% v3 j- D, I# x$ J* L" A
2 C8 f' j: K! V, Y8 C- ?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 Z) f4 p; }+ b) K/ w* k7 ^) U( m4）N4：三层绝缘线；
0 r  a" o. ^6 C: b* w  p* v: K  T0 X5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
0 G5 S0 p5 {9 d0 f5 u8 _3 P6）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

/ a/ ^1 g9 e, |% D3.2.3、变压器参数:
+ N, y! g4 i* b, f# d

3.2.4、变压器结构图：
$ `+ u  h2 e. A3 T6 }' b& P; ~

% z2 u% \1 T- U" E& z  g. x04、性能测评
+ p. z. K3 r/ K) S9 o) 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。
' X, g# A8 F5 G2 c3 i
4.1、输入特性：
1 _" f, ?! x( m# F4 R' p
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)
+ O  b( Q. ^6 m

$ ?, K& v0 u- a! a* T表2 输出100%负载下的输入特性

# k0 r! u: c: n6 H: w) P$ G

表3效率测试（PCB END）

8 C4 }, G+ s, k6 Z3 [4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出恒流特性：

4.2.3、输出电压纹波：
& ^: O/ B; X$ j/ u2 B! 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。

' y1 ^5 s- C- h: J, ~- p

$ J% g  ]$ @$ ^/ {: e1 P

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

" J. ]) [  ^! T/ O4 k6 b  a

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
2 R% n2 L$ _) H  i5 Y
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

4.4、系统延时时间测试：

4 Z* n, g% T! i4 r; u* ?( p- h注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
( o/ T& a" K, ^; ^/ V) a8 k& i. z

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

$ w+ g) A6 i# d" e3 |0 b

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

' R( ?, r- r, ]5 u1 f

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

4 m, M/ ~4 \( \; W

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

4.5、其它重要波形测试：
  t* K' T6 K( a
% G7 q; j0 H: C+ z; M注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

5 w. H5 l3 f6 p9 E7 {1 X

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

! ~  v8 u/ J$ R2 m' A* l% b: ?

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

  N) ^# m4 S- y1 Q测试条件：
- t6 r# B+ A1 G3 m3 T输入：AC230V/50Hz；
输出负载：5.0Ω/50W；
( h: E: ~2 V7 v: V限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
6 H' Z: T7 S# z& s- W7 [8 D9 r. G

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

; x) g4 n( c# m" z3 f

AC230V/50Hz 辐射测试