本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 ! y- J- N: P: c0 n. y
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上一篇文章中，我们向大家介绍了基于本公司主推CR5269SSG_12V1A电源适配器样机方案。本文，我们将给大家带来5V1.0A的充电器样机方案，它的控制IC是采用本公司主推的CR6345，究竟有什么过人之处？一起来看看吧！
! T& O h2 M: `% o6 f
+ k! _& S, R7 X& v01、样机介绍
4 x. f H T4 o* \) p, W) n# K, M
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CR6345。: t8 q- {5 K9 P+ v0 o8 z# m
" E6 k3 m; N4 r4 ?
+ A5 @( a( o4 Y7 [* r3 {
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
: B+ e; J0 O, F7 S. s关于CR6345
8 q) i$ J# t) Z1 M
* x+ t+ G$ ]3 q( ~, I4 D3 E. k* b- GCR6345是一款高性能原边检测控制的PWM开关，待机功耗小于75mW。CR6345 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和提升效率，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。
6 x& k+ i6 ^0 `! l3 U. _
! s* E. l9 I9 t% K; I7 M0 n7 B$ z1 P7 YCR6345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），输出过压保护，输出短路保护，内置前沿消隐电路，使得芯片具有更高的可靠性。
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CR6345芯片特性：
$ ~- x7 y+ _! ~
* C* d1 h# V1 L; D● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；( b# e( g) `1 o. l) F! {. G
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；( e6 i9 k8 u. z
● 较低的IC功耗；5 U: B! v* {9 r5 C1 K0 g# a
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
' W7 }; x' z0 @+ ]) u+ V. P● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
: c- |* M5 N: T8 K' D● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
# P2 X) y! E# w# m● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于小功率AC/DC电源适配器、充电器。
1 ~+ y! W8 J0 u; u6 H. k4 x" t% A9 J
基本应用3 _% t- T8 S% p
7 j6 X0 y! W L0 i- c! s& A' ]
● 小功率电源适配器
2 |& v: M9 }1 A: T4 G" @● 蜂窝电话充电器
% ^7 _2 ?% a$ m; b0 v( Y● 数码相机充电器. {( i- {1 Q! R, [* [
● 电脑和服务器辅助电源0 F6 T) ~; ]3 H* J+ C3 a- _3 R
● 替代线性调整器和RCC
( s Z9 e& f! y/ N% F* V# g
$ |: r# Q( b6 E, u E O# T引脚分布! P# L2 ^) q7 n0 q
4 K0 @. O% S) h3 {; f4 ^& V
/ E5 ^9 u+ v' _引脚描述0 \( `3 N f% ]- ~9 c0 X& @
5 |) M N& i" _7 ~$ Z$ s" d( n* s
( E6 i6 p$ J5 S$ L5 z1 d典型应用
4 o* h0 K) O! Y2 X, R) g+ f3 d1 h$ J3 w3 S
该样机是一款基于CR6345设计的，全电压实现5V1.0A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。$ V( ]. r6 M' d/ n( j$ \6 ^
5 s1 v& h6 [: C2 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。' t0 ?7 b& `& f
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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。
4 C# @% m% a* m8 e8 A' |2 p6 N, H, ?5 G
02、样机特性) N6 }. J* j+ t
" @3 o' t2 Z/ t
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。5 V2 t' h; l; d$ f
3 `. [' b0 ]4 R2.1、输入特性：
; y& A9 n/ Y1 L5 D% w* I T$ D6 W$ Y$ u) s
5 ^7 p& S9 v, i9 l6 V2.2、输出特性(PCB END)：- \! _; Y0 i: H# [6 l# i
( P7 p5 G2 M7 v3 ~( R& Z" L- {
1 o9 M/ N0 r' o3 V; w3 ]% I# u2 f1 ~
) [+ Q( ]0 l9 W3 k3 ?- ^2.3、整机参数：3 f: l* C7 Q* c
& o: h& u: }/ |2 Q! L9 G6 s
$ ?' }* C, M; N0 ^- _7 M4 L
2.4、保护功能测试：
! T% q* f0 f% D I, V) y4 X' u6 ^' y' z
5 m) ?8 `& v& b; Y" Z
2.5、工作环境：
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% q1 E7 c9 u+ L% T0 |3 N; }" }/ Y/ B% z
/ S4 x# e7 ], l y0 y1 `9 Y1 ]8 G
2.6、测试仪器：9 _. i' O+ `8 p
& j& a0 G6 b) N' ^
% o" w- m6 u/ J& t03、样机结构信息1 N+ G) N& D+ U
6 L9 Z5 o3 c* M& q, b; j9 q
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。
7 }- t" _2 u. z+ b: ]3 f$ q8 A. r, f- n/ a1 o) ?% l* D- [
3.1、电路原理图及 BOM：
2 {) Z( H- B1 V8 _! F
0 m/ B! s, |& O9 s5 Y9 i/ P1 |3.1.1、原理图：
( d8 M: ]& ^3 Y5 Y
# X0 I4 Q4 k6 o3 x3.1.2、元器件清单：2 a6 l, k% `- H- m4 B9 i: B
7 j% ?2 g6 n- S/ ]# l+ I) Q
3.1.3、PCB 布线：
t- ]& ~9 Q( O( B; L3 a! m' [) x' [3 D7 ]; N: ?- p
& i6 c2 F4 x/ H& r. ^1 K# V) h2 l2 e3.2、变压器绕制工艺：
! e8 S. C3 n) S# ^. S
" \$ P+ f/ L3 ]6 Z3.2.1、电路示意图：7 x/ ]6 K% Q" n# J- j
6 I( N8 t. p# J+ Y3 s& t4 b7 k( l/ I( y' ^9 b- n
3.2.2、规格参数：
+ Q& M. O3 V5 |8 y% \; A: x; Z, ^2 L
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；$ m' B2 ]* B' V( e+ Z1 v6 S
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
# w1 ?& t: L" X3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
7 i* e0 z8 O& ]$ L4）N4：三层绝缘线；& b* q% j# |# }6 ^( N
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
" [' H) j! z/ {6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；; m9 w+ ^. T; t2 ]% u! x
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）)
/ i$ W9 }; j7 H+ T, _4 f/ g9 v8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min3 {4 n: R0 g! ~' ?! s
9）成品要求:浸凡立水# g" s+ \. P5 k
2 @ }: A9 a& n4 e3.2.3、变压器参数:2 H7 x- R9 v1 j6 u( e7 {* \
& Y. H; M0 b9 m1 c/ E4 A3 o# U2 u& z$ E6 d' j# e
3.2.4、变压器结构图- P; J6 s7 F. ]
" @8 N& g# ?2 m6 N2 @1 k
7 Y0 b! M1 B! u2 c" ~7 J3 f04、性能测评6 P* L4 B! q2 c1 Z0 U! r
' L7 p" h" j8 @( F ]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。
$ f. R2 M; x" r! W2 R0 j- k' e
2 o- q, X4 O3 d4 N% E4.1、输入特性：6 n7 ^5 u1 s! a8 J( V
; S5 T% O0 y8 Q. l" R" o( B- q4 J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。
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表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)0 G c+ g; H9 w8 A0 h, H
" l- A1 j& P2 A9 a
& M& P# `& R- E# ], j表 2 输出 100%负载下的输入特性
& ]! y, ]9 s' Q* c" _ T1 O* s' G/ L/ a- L( U/ [5 G
表 3 效率测试（PCB END）
( A$ N' i: o8 m* x+ ^5 B% P' s! _: J3 Q
/ s/ l2 M! n% ^& I% \" Z e, g! [
4.2、输出特性：5 D6 P7 N! c8 l( s5 l% a( S
* _' }. S' W1 z' A% [! @ n
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
) U; ~* q$ C+ A$ \8 q6 e8 C& J# `/ l$ _
4.2.2、输出恒流特性：5 _7 g1 [! t% t; k# n( x9 p/ k
; v3 n1 g8 Q0 I2 e- V
4.2.3、输出电压纹波：5 u: Y1 R: y; c: Z9 {7 e
# X8 W2 O/ [, A0 S. ~/ @7 \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。' |4 q/ Q3 C+ ?2 C
, R9 t8 t( H; @' e( M' g7 l
, U0 z( z7 n3 ^7 t
8 A6 }& D% p' K
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
- P8 n" H- {& @# K4 G7 d( p& J
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
4 K* K8 J( D6 E2 v$ O. _
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD / J# @# [6 V5 _
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD # I) ^' R5 P$ ?4 @( Z. c$ K# w
4.3、保护功能：
# I4 E: \; Z4 g8 x
: C2 X F& | W$ {& d$ r0 l& [+ @7 y, r- t. s* s8 Y. e
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。+ g0 x. ? n3 B
6 D1 U- _9 J$ W: `# F5 {0 u! z4.3.1、过流保护：
1 V7 c' i( }" C/ ~) Z& l2 S: d e- p2 c. w" ?6 ]
4.3.2、短路保护：
( }2 k9 c5 b7 P
" E8 M* v9 A2 Q# h% J4.4、动态测试：" \7 ^/ s* a. y) m
; ?1 M& C$ n; d8 @/ |注：输出动态负载电流设置为 1.0A 持续 5ms/10ms，然后为 0A 持续 5ms/10ms 并 持续循环，上升/下降设置为 1A/uS。
+ C. U- H r+ j/ R4 A
1 ^2 o9 h8 f2 r
8 Z. L$ J5 C/ S I" {
AC90V @ 5ms ) H/ P" a. {6 x* b+ f- y$ z
AC264V @ 5ms
# q2 e$ Y: l k& W
AC90V @ 10ms 5 B k% p+ P8 D6 p& H/ d: t
AC264V @ 10ms 6 a; l8 q# E+ J4 h7 x
4.5、系统延时时间测试：
9 o+ {7 b! }# s) O* C5 w- B8 L% l. Y& C: O. [+ }# \
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
& ]9 H7 k1 S6 C3 p1 V4 s' b$ D
+ A3 p7 E3 W3 e% z' W& u& g; C
TON_DELAY @ AC90V，100% Load % _$ l- @5 {8 u' T* k( y; {
TON_DELAY @ AC264V，100% Load / e) M: S) O3 o3 }3 t! q. N
THOLD_UP @ AC90V，100% Load * t ^4 w* o; C, F
THOLD_UP @ AC264V，100% Load ! R9 p4 ~5 ~' d$ v3 q
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load ( }% L/ ]7 e/ |- {, R$ \, o
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load D! |1 v3 G) W2 l( s( ?6 Q/ T+ n5 T
4.6、其它重要波形测试：1 N- Z+ D6 E% g# y! ^" O6 e0 H
/ C9 P7 W* d, R8 i) V% Q注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
) ?+ a- ^/ P6 v" T
: N6 M6 ?) H! Y& X8 @/ V
AC90/60Hz，100% Load , z, [% t4 h9 ~
AC115/60Hz，100% load
9 s- ?/ ]) V$ {9 o+ A) @, @
AC230/50Hz，100% Load $ \) |) U- l' z3 \$ u3 a7 k
AC264/50Hz，100% load 8 [3 J' j) d, Y) }
AC264/50Hz，Output Short 4 y2 j8 @" o. V$ w5 B, r! z( P- G$ K
05、EMI 评估测试8 z& d2 Z9 I% ?, o) R# m0 o
& `2 a- t3 A! j/ M+ M3 P, F- D7 I测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
0 ?6 {7 h B* j1 a8 ~
0 S; I+ B {; m9 h
AC230V/50Hz 传导 L 相 9 k: Y# U. z0 P, y, _/ V* F
AC230V/50Hz 传导 N 相
: q }( t+ v5 [8 k# P! v
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 09:22:13
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡