本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
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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！
( q# g# s, T6 l* K: K& u, E/ t! ?1 h8 B% t$ {' R
01、样机介绍* i3 C! P$ ~% F( `5 t! v$ P4 T
- H. v& Z2 H( g
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 M4 U& ?2 c. X* {
" v9 o- b9 e, d% G7 S0 [( ]( L
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
# j* A. \7 J2 J# T: VCR6245* b* ]; M; G g# c; T3 f
& Z3 ]" O, t5 F
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。 . v% v# L7 R( c3 O! i c
& I! W% ?5 W7 b! K; A
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。) S9 v4 G# F" h8 k4 z3 u( q
6 y3 x* y3 d7 ?0 ~
主要特点
! r. L8 Y7 B7 _) U8 T+ v
/ y: x* d$ L5 d0 N6 l$ I● 待机功耗低于75mW ( O0 ^. Q6 \5 g h' ` q4 i# B5 @
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
1 R1 C2 q0 m/ W6 E3 c6 o/ i, _● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出, w; ^1 r: Z) ]0 ~
● 可编程CC/CV模式控制5 B+ w- _) T+ t( j4 y+ l) S
● 采用多模式控制的效率均衡技术4 l7 ]2 x" l$ h( x5 A U) A
● 高能效QR控制模式4 f: X m+ g& X* A7 }
● 内置输出线电压补偿功能2 N, |$ x0 r* m6 n
● 内置初级电感量偏差补偿功能
, R( S: y0 e. ^; S● 内置全电压功率自适应补偿功能' H9 [$ }% F; \+ L; F3 W' i
● 动态负载响应功能% u# ]7 `: C0 C7 [/ f( M7 p- B
● 内置过温度保护功能6 m9 z2 i: N4 i& |9 r; R/ N
● 内置输出短路保护功能
4 R8 s9 L, n* E9 s2 o● 内置前沿消隐 " z' ?9 i: K1 j5 s' p; k6 [
● 启动电流和工作电流低( S6 }( r+ J7 J8 W% Y% ]
● VDD端过压保护和钳位保护 2 q. [7 u9 e) G
● 逐周期过流保护! J. [5 Z2 w6 V5 q9 O9 C3 z
● 内置输出整流二极管短路保护 a7 c& D z+ v# l( \8 S
● 内置输出过压保护功能
1 I/ {! p' \% M/ d! z+ l( E$ v/ ? p● 内置所有PIN脚悬空保护功能
6 ~/ P9 W/ J% F' v5 x. K1 d4 |● DIP-8L、SOP-7L绿色封装5 z4 ]- |/ j4 f3 T. R
) y" L) w3 ]3 }) K) j; n; u. @基本应用& }! P- H2 f D# T/ S& O
' p% c/ I; e* w/ k: _4 {, G2 _
● 小功率电源适配器3 V& N. l+ S* w* I- @* I
● 蜂窝电话充电器
; c: I" s3 S0 h0 ?2 W6 N- F● 数码电源充电器0 z6 l9 S2 T8 w
● 电脑和服务器辅助电源. |/ C' g2 }0 x. M0 X/ V
● 替代线性调整器和RCC* M$ p. B3 s& M r) m+ d- l
- g& @7 u$ x0 ^) e. J% a引脚分布8 p, b+ c* I1 a" Z4 d2 S4 e5 y
. a! U7 d9 x% J9 }
* Q) U( V6 J4 R4 C引脚描述
; F& }( ~7 a% n8 n; x) w: O l9 d: r9 v
+ c6 z- C- w2 b& ~8 U6 g5 K1 t% D3 q- [. t
典型应用/ X2 a9 c5 q g$ T1 Y% L* o
! K1 F# J- I: `$ h6 m6 e; V& n9 `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。
5 N! I2 G4 h' L4 }" ?, V; u. {: w+ z, L
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。; s) x+ d) |. ^8 x/ H$ `. }
4 v' j7 l. y8 M% g4 @) e4 N3 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。; A/ h/ f( n- c$ C* O
1 U( f" D8 U% @# j+ U02、样机特性
" V3 @3 e# W4 `' V) `/ P3 Q& K0 M. }/ Y- t. M
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。
! N# G0 X& x5 [
( r( F" {; w! ^( E* N2.1、输入特性：
/ Y, ]- _9 e3 J. x7 w5 x8 {, j) W+ N5 ?9 N D' D: N" R
& w3 D; z3 s2 a0 _, ?: v
2.2、输出特性(PCB END)：/ d: ?) N4 {/ P+ N% n) S8 o+ h6 s! {
7 ~" K! h+ V9 b" v# U& _' n2.3、整机参数：
# ?7 T. \8 {/ I% k0 H |; z0 }* P U- i+ f. o
2.4、保护功能测试：
: X! z' S$ o7 w. I* F) Q9 D2 M; ~4 s! D. v
2.5、工作环境：6 o7 d2 Z9 |& S1 ~# m3 B7 D
# d3 l. `- P* n" W7 F
2.6、测试仪器：
8 Z; S' Q# C7 ^+ s8 n+ P2 r3 W
6 C- a0 ]4 H7 `' `' h03、样机结构信息
$ R2 X8 @2 I. }. E$ a7 \/ H; y% s# C& o0 T1 c- }8 x0 q& H, L
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。& w! ^, ?* k: Q8 C: t7 y! F ?
1 R3 c& C$ r$ @) S
3.1、电路原理图及 BOM：
: Y. {# b" F- |7 k$ v$ h/ I! J* q. K: c! N. P" u. U R2 _( |' I
3.1.1、原理图：
$ r) f4 L: {& N% W( B/ N1 o' \9 b5 o4 ^1 E8 f' N1 M6 N7 r
3.1.2、元器件清单：5 Q0 c/ w% M* U9 h: H- f
: H) W$ H2 B' X' {1 f) ^' a) }+ A6 Q0 Q# y* n
3.1.3、PCB 布线：
! k0 s4 k9 S0 X# [* z! |
' `0 \9 `* i+ q* u% p% M7 y3 n9 d/ @8 a' J6 f. n# q9 Z* W/ O5 D& D
2 C# e$ A; S! S5 N- E: v
r3 `4 A# N1 Q. w0 x
3.2、变压器绕制工艺：# z' K7 b- c3 A( I
: h% a( w# E7 ? o: c" c8 r8 X9 \8 N
3.2.1、电路示意图：
- x* O n0 X4 k6 X: q2 a* ~5 b0 t0 U5 i9 `6 S2 ~5 g( T& G
3.2.2 规格参数：
$ b6 T2 \$ l& Y7 E6 {$ K. h2 H' G' S$ m- k4 c, `( i6 d
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；, J6 w H+ i* k0 Y5 S+ f
2）材质：TDK PC40 或同等材质；) J- r+ B& n# @
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
" E. R y- Y* @4 R4 S1 ^4）N4：三层绝缘线；
7 M/ ^# @ Q: s9 U8 S& q5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
, t4 h$ a: b! l- o5 B5 `2 I6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；- P+ W, A8 p" A5 o, k
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）)1 C+ }* L% \0 h) b v) E( K) ?
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min, s, I+ Q, ?! H9 y* z& _/ _
9）成品要求:浸凡立水7 _/ D$ [& l8 B2 t
/ f: H: c4 S1 s) _6 J* W
3.2.3、变压器参数:1 ^7 D5 ]' r# A7 G
`3 S9 [! ]0 S' B
3.2.4、变压器结构图：
! m% ] \: P0 P5 y8 P3 z* x- ]. C* ~
% [) x0 z/ y3 A8 o
5 u3 K/ o: N8 J; U( G A8 h: R04、性能测评
, T% x4 c; p- T$ _: s3 [
! r$ p q) [$ N. n- p5 G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。8 P5 D6 e$ j2 D3 N; f
I9 f; M% g1 x4 [
4.1、输入特性：
, s) p5 Z9 V6 P" w5 T' [( C8 X" n' G$ J- _5 x8 Z0 ~/ ]9 L
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。# Q. g( _) X3 F# ^% }
. `: ~1 J4 R+ v( P表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)7 i! g% F3 X$ a7 S/ Q
# \$ @ |0 ^+ h& J3 W. Z表2 输出100%负载下的输入特性
+ X7 H9 u# ?! X/ V/ D3 g# e* |1 i- J3 \% K! D6 }
1 b! I5 s% L. V% {- O' m表3效率测试（PCB END）( J: K) z- ^1 r
" w9 G8 e' e+ }- X" V- s1 j9 K4.2、输出特性：) j5 s. D) y, z6 y/ K. p
! \: u; I8 z" G+ T" H/ p$ k4.2.1、线性调整率和负载调整率:
. H/ e. ]2 k" }: s& U# L/ n
1 J$ v$ m8 f8 l# V" t% G4.2.2、输出恒流特性：
6 K* T! A# ]9 o! C% x! P& i& X6 J# b# V
4.2.3、输出电压纹波：, t) L% K/ M u) m l/ ~
7 m* x+ m7 B3 H. [, 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。% ] D5 [( v$ E+ I5 n; {
! O% k9 {& C- L5 C- D8 ]
B3 Q7 u3 _) i" Q5 Y% H6 q9 ]
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
1 M& [1 a. m* L4 N
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD 7 ^& f, v0 V: j( [# l( j" U$ j
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD ( ]: L- \5 C6 j$ ^* k( d/ s
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ( q+ i+ K! N* n8 x( P
4.3、保护功能： 5 P8 J r C" N: L" y
( C7 E4 _! l _. P! A
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 + \( }0 x% T- z* l6 w
7 _/ Q$ ~4 N3 W+ u% l" z
4.3.1、过流保护：2 O) A2 s: X5 X" C) O. B4 \
2 \! W8 x+ M4 ~" }
4.3.2、短路保护：( ]( s; ^! A7 u5 L: Y) @1 ?1 m: i
4 b6 t' u7 Q+ ?* s( f* p
4.4、系统延时时间测试：1 e- Y5 Z( v( v L3 d( G* m7 J
0 _+ H1 {( @7 e t4 ]- M注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
% r1 z3 H- ~7 F, ^3 ?. v" T3 v% i( K, m) v
$ L& x1 z% Q; m1 P9 b6 a' c% S: p
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
: X- T0 h# W/ D1 V4 j
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
; S1 u$ W6 U+ ^4 m: T1 l
THOLD_UP @ AC90V，100% Load . g9 b0 Y- c6 g
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
6 p$ A5 H4 ?9 A- k2 i+ O
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 8 m. S: b$ S0 Q; i. b$ t, z
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
( N" Y$ D. a/ j1 O4.5、其它重要波形测试：
; i1 M" X, z" _) W# K% O: r: J' ]9 C! L7 @+ F+ s
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
: W" w! k1 s+ H2 q" X
6 S! \0 j+ P" I# {0 E5 V/ y% h/ O
AC90/60Hz，100% Load
; s- ^6 Z9 K- m. @6 r3 ^; O0 ~
AC115/60Hz，100% load % w( R( i) H& i( Z9 N U- i% F
AC230/50Hz，100% Load ) P+ }9 x2 t% ?/ W: x ]2 d2 G
AC264/50Hz，100% load
/ w# u8 T& i/ `9 y! Z1 ^0 l
AC264/50Hz，Output Short " B& V) T+ b2 B
05、EMI 评估测试
1 f' _; d- Z. P
7 g! j; H8 @. z9 S& Y% I1 B) l测试条件：5 }# c' g( I" A' Q# I x
输入：AC230V/50Hz；% h3 v( g( U! t/ h
输出负载：5.0Ω/50W；
8 f, w( G# J! b0 s限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
% O, p4 e' n! V; F3 n! R
AC230V/50Hz 传导 L 相
- T; k7 u# _. \6 p, }/ o, G" a) m
AC230V/50Hz 传导 N 相
6 t6 t; j' ~( \8 Y* y7 g! @
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