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

' J8 H+ j- T: m  k
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 \* v; c, f4 O( {01、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。                           

, c$ N( H! z; x( F

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

$ v8 B. o1 I. @  }. `* u2 d" X$ w) rCR6245
! K. t; b7 {9 J: J/ t+ H. c8 W/ @
4 Z  g# \+ G& bCR6245 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( O7 |6 ?# ], \. N$ jCR6245 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。
& L! V7 h- r" F  Q4 W
0 C/ W, H5 |4 ^4 B# x$ Y主要特点

● 待机功耗低于75mW
8 J- D9 _% D6 r3 O  m' i● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
: k+ w" T  n( B; [1 T2 [: W● 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
● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 高能效QR控制模式
● 内置输出线电压补偿功能
● 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
6 ^1 K7 l/ @$ _● 动态负载响应功能
7 v" k/ v5 q& `8 ~4 W- H5 m6 [● 内置过温度保护功能
, ^* e* C6 _& q0 [3 p9 X● 内置输出短路保护功能
3 J- g/ M7 G& y+ N● 内置前沿消隐
' |: A  q& f3 L! `; Y● 启动电流和工作电流低
% \0 Z- v& u$ @" k- J+ n1 k. C● VDD端过压保护和钳位保护
1 z0 ?) ?' Y; D% ^6 m$ g  S9 h● 逐周期过流保护
● 内置输出整流二极管短路保护
) c' t9 p. h7 O1 g' ~9 D: T/ j& J% Q● 内置输出过压保护功能
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
4 f* a" a1 r8 S● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

, x  t- d  [& m! \/ S2 ]基本应用
: X6 U# I1 o4 Z  l3 M0 Z: r
● 小功率电源适配器
, m$ F7 G2 e5 \, s4 [  t● 蜂窝电话充电器
● 数码电源充电器
● 电脑和服务器辅助电源
  K4 F" j' l& h& o● 替代线性调整器和RCC

引脚分布
2 C* w  N: B& y( F8 T: t

  K. G3 A( C3 ^- n  f% z% b引脚描述

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。
: p+ T8 p( p5 Z$ {4 o, N3 ]
5 f" Y  l: Q/ K9 b* b& |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。

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

1 i3 o- w1 K5 v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。

8 X6 r, O; V  P) I. j4 R# p  ]1 d, T2.1、输入特性：

# m" u' x) P2 W8 g1 I8 `- r
2.2、输出特性(PCB END)：
. p9 i3 A% D3 X6 `% [/ o

$ u# q" B" T  _* p8 L2.3、整机参数：
. ]  @3 g& z4 \. N, m4 s- `

* v3 T9 I2 T6 a1 e. `4 g2.4、保护功能测试：

2 p' p4 i+ q1 b* n1 f2.5、工作环境：
5 p* n0 T/ k3 n, O1 k4 E

! ?6 b/ \' q3 }( k0 Z. z. C2.6、测试仪器：

03、样机结构信息

' E' b" ~# S; c. h2 w7 i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。
' \# U$ N/ C7 F8 [! m* x
/ _# A# `2 O' @/ k3.1、电路原理图及 BOM：
; X: \% H0 l+ Y8 z1 D
8 N# @( t* d. T3.1.1、原理图：

9 X' E6 _3 o; `5 F) x; v

3.1.2、元器件清单：
1 |4 [3 f  i; N0 E3 Y$ Z

3.1.3、PCB 布线：

. ?# ?- x5 y# S  f; g, s2 ?

. S( O5 ~$ X; t7 V, W

  Z5 i5 j' J$ ]' L% n7 T

7 x* ^4 O5 z. s! H" \& E( |4 c3.2、变压器绕制工艺：

' I* w4 J6 \8 ~& g+ h3.2.1、电路示意图：
# z+ _6 X" u; z5 r0 E/ |

3.2.2 规格参数：

# Y& R" U2 Y$ u: @8 i& r1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
- A* O: r, _2 U* ?2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
4）N4：三层绝缘线；
) C: ]) z2 C4 W5 L: O" j* L5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
) A4 C8 Q7 R" }1 @4 g( ]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）)
2 H% a+ I; t+ p8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

7 y2 Z3 @2 m! i1 f8 z/ ^3.2.3、变压器参数:

/ Q; q: J9 h& }' [+ y3.2.4、变压器结构图：

9 I9 [+ W( Z1 R+ y/ ~8 \8 }

04、性能测评
" x, a4 x3 E% F8 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。

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)
* H1 a7 ^1 h+ ]1 l. C- K% i

9 }/ P5 x2 ]: p9 J9 @) b) |: |表2 输出100%负载下的输入特性
% D6 c6 {3 s1 g7 Z% n* N- V

) s- |) o$ p+ G/ ?* ~5 d表3效率测试（PCB END）
* p' O8 W9 T; h% \% a! c3 ~6 }8 s

; T) r+ j" n# ?5 Z4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:
( n2 J+ U. A8 F- ^) G! e' n

4.2.2、输出恒流特性：
0 W+ `0 ~0 r* R- d" |

4.2.3、输出电压纹波：

# Y* [, [0 k1 |$ n5 z( C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 `# Z8 N/ E) g9 u
. Q  i) `) [7 l

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

8 |, C* T+ t9 H4 B

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

+ G1 N5 f; \. X. ?( r. R

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

+ ^  R6 f6 G! F

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

, A% o1 h$ u5 h8 t) o4.3、保护功能：
% v& S0 b. l% ]5 U
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

" w1 O0 F+ N$ p+ {7 @+ ^4.3.1、过流保护：
* A, ^/ f# X. W. I" l+ o, e! h6 i

$ g1 u  G3 u9 z: _" Q; V4.3.2、短路保护：

( m' s% X( j3 Y% u/ c- d4.4、系统延时时间测试：

5 b& U, `# |) p0 U% U2 \注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

/ \! v* ~" k& L0 d4 L8 U

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

7 `3 `0 K  o; |" x

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

" w( p, @7 D' O! ]1 V7 O" {4.5、其它重要波形测试：

# T+ W/ c5 L' p" \- U4 C+ r) {0 V注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

& h0 _3 n) }5 H1 Z0 x! n) H* A

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

6 ~' I+ N2 z! r: g7 c

AC264/50Hz，Output Short

9 M. P+ ~  A5 ]$ d' a; N  i* a: @05、EMI 评估测试
1 g6 ^8 J4 M; ?8 }  D; [
) s0 \  E! [" w2 [- V  s测试条件：
输入：AC230V/50Hz；
输出负载：5.0Ω/50W；
' x/ c" ^( w9 G- J. `0 ?限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
8 ]( `3 }% W6 v/ S8 r+ p* e

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

8 x0 O% x) K3 Z

AC230V/50Hz 辐射测试