本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 J9 L2 K8 D& [% ~
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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！
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01、样机介绍
& g7 Z( X* D9 z' ?9 P* p9 R
; R2 }/ r% `: Z* }! o, n5 @6 p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。! _1 k/ w; `+ p/ _
- g9 m# J7 c2 M# P1 f
2 M7 |! N; f& s1 T" }" Q
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
- O" J& F3 U+ v8 l, F关于CR6345
8 p4 e( D; Y N& F! w
& Z( T$ A: R# r8 n; k. {/ iCR6345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。7 f+ R- R6 p" R' r M2 J
; Q% O1 M% o- e' D. }* \
CR6345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。
8 z1 T% h: O, X4 u# c* H" i6 ]; c6 P4 d7 f- n! R# @7 P ]( w
CR6345芯片特性：, `& {: P% O* _0 r* `
4 }, z' S, g7 f! B; I% y) G! n● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；& N6 `9 Z% U: F9 r+ A
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；0 g0 E( h8 ?& S* ]/ c2 O9 v$ r
● 较低的IC功耗；
# D2 A( R0 q+ T● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
- N* ?, B6 e; ^+ c! m- @4 h● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
$ `3 }+ Y4 c/ U9 v● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；# u& e5 v/ T n7 t: P( j
● 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。
) G( L1 }4 k) f1 b$ z( o& l; z- P, p7 I2 c- y6 {
基本应用
9 ?: G! t4 a' Y5 t& W# l% `4 Z5 N3 P/ W
● 小功率电源适配器
2 r( @9 _9 A8 R* p H4 I1 D' J● 蜂窝电话充电器, ~9 r. W* }& x4 L1 A B
● 数码相机充电器
) I1 V5 Z- T# N# ~( C' w: |8 L$ N● 电脑和服务器辅助电源
. C- B1 W* f( g3 d● 替代线性调整器和RCC* i* A8 s% _6 D) P3 t* J
% o3 v' L! m; m1 z0 O* {1 J引脚分布
$ ?: ^. E0 j, q a/ X5 T. ]) q$ ?/ T6 m9 h( B3 q& u1 D {
8 V/ s+ y, p6 Z$ Y. [+ Y
引脚描述. `+ |. F2 S# P, D6 ^2 P$ N" B5 C
- N! \; G/ |, y: I- ?+ g( x' l; G8 ~3 x1 ~7 Z: R2 C8 _0 |
典型应用, h0 A* [' M1 t- H0 C; y( f3 Z4 G* T
5 H# Z/ A! N- q% B9 x
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。
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) l: `& l: q! K) A! W+ `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。" i H3 }6 d$ h, S0 _1 L! R8 ?' Z
7 y, e# j T1 w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。' q- a" F! J2 l! w
7 t2 f1 O$ Z3 s" Z) L
02、样机特性
, M( W6 |: ?( ~' @7 B- x. l F7 [5 {3 x( }; Y) V1 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。9 B! E7 j2 q& V) v7 B2 r$ V/ S
/ @; ]( y" ]/ f' q& v5 B+ V
2.1、输入特性：. k; C, O; ~ B1 q/ }4 Z4 g
1 @! p6 w4 d6 l' q n1 `5 y/ u
( F; m( Z- b/ K8 p, Z
2.2、输出特性(PCB END)：! N( w. P/ l; c
: V# u$ t/ U# h2 e
% R' h9 f" {6 h$ x8 i8 p
% ~/ j4 h) N0 i* c6 F, M2.3、整机参数：0 i* v6 T# s9 T# R/ b4 t w, Z
% M: U% R" x) J& D
8 t( @% i$ C8 @: f6 g
2.4、保护功能测试：4 [$ l; g) @: I, u* p% S5 t
1 T; m! }1 R- M
7 h2 Y# [, L W3 j+ V: r2.5、工作环境：
. N( v6 ]; \5 y ]' Q3 B. G, u) N2 u2 R: }
/ {" f# r- |9 `% \- T8 Q
2.6、测试仪器：
. X; m, X# g9 C. m4 ~
" Z) @5 y c' P( [ T! R4 o3 I+ q: w
03、样机结构信息2 i( b8 ?6 U; G% W w4 H" l
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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。 " F0 {+ [2 ]% d2 c
3 ]; m2 _! R& Z
3.1、电路原理图及 BOM：
1 E0 D; E# z4 S, f I7 e
% {( D1 N1 Z5 x9 ^" k5 D3.1.1、原理图：
$ a8 ?5 \. |. m1 E1 F3 n8 b9 V% Y' G: v7 Q2 I1 r9 r4 Y
3.1.2、元器件清单：
5 Y7 Q+ I- I# Q; {/ E0 t R7 @5 ~
3.1.3、PCB 布线：& }' C6 f% ~: L* a
* `) N0 t p; k4 X8 D' k
# r _: u9 b5 R/ q
3.2、变压器绕制工艺：
1 Y' p2 e2 V) i3 X! R8 W1 ^7 U: A7 B9 f( m6 V9 I1 T9 m
3.2.1、电路示意图：, g1 F6 }1 \. [1 H5 f2 D' _1 e
?& Q" u* N* j! ]8 S3 O
2 g( D# W6 W2 W3 t' \3.2.2、规格参数：- o3 J0 w; S4 E% l( P
3 G' w1 }; @3 _# f$ x
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；. \9 o) ~% |* l4 A, d
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 l( z: Y6 d: d) R3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；- O& o" d) |* }! l- O! h
4）N4：三层绝缘线；! U5 y0 ^4 g2 ~; y! ?
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
8 f" ^/ A4 J6 b2 e/ J l: q: V6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
$ H6 {! s) t( B/ ^- ]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）)
/ s, @& Q& s) i2 `: f" o8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min: j: K% Q7 P' X! Q1 D0 y6 h
9）成品要求:浸凡立水
( g/ L Z; \( _4 c' }: ~2 u8 y5 {2 n5 S9 t
3.2.3、变压器参数:
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, Y$ ^1 X2 v4 t1 Y
# T) P8 t8 J1 h$ G/ n: _3.2.4、变压器结构图. ~ G8 Z$ ^9 R7 [
( Z7 ], M0 C# H E3 P' j8 b- J8 Y" l
04、性能测评! S E- p/ ^( j2 I; R3 S! {) Z, s/ E
1 M6 _3 q5 H, T* L7 |1 t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。 & ^" R8 w5 g! E/ s
. X# a" n- }# T4 {6 D/ Q/ i9 m4.1、输入特性：
3 i. X- [6 B( V/ d% @
& N7 ]$ b* S3 ?0 k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。 h0 p0 x) W8 N9 Y- X
3 s; L+ M8 \3 z$ J- P
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
. ?6 T- e4 L2 Y) k9 ?8 G
( O9 ~- e% o# b) W) A
' a" _5 H! [3 q, K7 P5 r表 2 输出 100%负载下的输入特性
% X) L8 V, _2 f9 n- d5 Z; l/ V% ]0 |* k
表 3 效率测试（PCB END）9 e% y ~- t/ L5 L. M
) E6 M0 ]9 E. L$ n# ~
/ c( m8 Q( E, c' u) m% E4.2、输出特性：
7 w+ w1 q" P5 s% @
/ I; ?1 q3 z' n2 G8 t' n4.2.1、线性调整率和负载调整率:. S. i* s$ ?; G- A
) @& J& p6 F" i* G0 o7 u7 W4.2.2、输出恒流特性：$ ?# W: V- Y/ W2 L! i% _0 J
' ?2 a7 l7 M4 n t2 W$ c4 W/ ~
4.2.3、输出电压纹波：
: q/ w' ]- G% i. W3 h' \9 e5 e" U8 l( M3 t# F' E6 h& R
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。
2 o: K( S6 n" e' S, B* y5 ~
5 B8 J& D' p; m( ]5 e4 B" v; ~& R9 K h" v! G
# ^ D" P( R' W' H8 d
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
) P5 x3 a' C. n3 O8 w
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD * {' `: e9 H. y% ^, ]
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD 6 A0 }2 ~3 O6 `* ?% ~7 Y
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ( c, x- ?0 `/ Y5 K7 e% |
4.3、保护功能：1 h9 b1 l- S3 Q! N ]
2 H% z2 i* ~' X4 t: ~
8 x8 S( y* v% e注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
3 V/ `* p, Y% B% X8 Z3 U' h4 `$ Z; K
4.3.1、过流保护：
" f% ?& r% X$ D# p' r D: t4 c6 d( x9 h1 v- ^$ |
4.3.2、短路保护：, t+ c8 R: b; L+ |" q: D% B; u- i6 M
- o) D4 m6 e, O. j4.4、动态测试：
( {7 ^5 ~" i. @; v8 _& e, U* p) k6 g6 K
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。
% `- J: R, o" Z7 k* \' J! }. Q& K- Y0 u8 ]6 z* ^/ v! |
% h' |" ]7 x8 T. g. u9 l
AC90V @ 5ms
q I/ T2 e# C; {( q$ t+ |% H
AC264V @ 5ms
9 B5 w* W* o( U/ n+ U
AC90V @ 10ms
% a: p# M8 R$ f0 P' L) T( \
AC264V @ 10ms
& X) w |/ Y; @! Y4.5、系统延时时间测试：3 W, Y, P! B- g8 K
6 X2 Y) f. g+ c, |! J
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
" x) e& E4 w( @2 X' n
5 M: k' x% d" ^3 f1 Z9 s }
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
* V' G; ?9 L5 {/ Y( I- v
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
' U* V; Z d/ \6 Q7 o
THOLD_UP @ AC90V，100% Load . N$ }+ Z# g' A* b' s8 a8 z0 x
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 9 m0 l6 x0 {$ T3 U6 o/ o! ^
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load % X, T) l1 u7 k+ W4 C. S6 j
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 5 b+ _7 V9 y* H: H2 o. ~$ r
4.6、其它重要波形测试：
: z5 k `; X$ Y
8 [: v) G! P {$ e( F注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：, G0 i3 J8 P' D) U% r& p
& d% U T% t+ ], s# w
AC90/60Hz，100% Load
3 z p7 n! i: {9 I
AC115/60Hz，100% load 1 j6 o2 m E+ L# c: |
AC230/50Hz，100% Load
' X* r0 m! R* \! J
AC264/50Hz，100% load 8 C" o- m, d3 w( R1 c4 O, ?" r
AC264/50Hz，Output Short
' Y2 I9 n! L. I3 v6 z05、EMI 评估测试; L$ [+ {/ c! [2 T# E
4 t' @" Z# |2 \4 v
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
) x; @2 G5 g& D
4 q) ^% [8 b; g; U- ^; A Z
AC230V/50Hz 传导 L 相 2 R% N9 l- t, M! @* H+ \2 B
AC230V/50Hz 传导 N 相
( _- w% B, H9 X4 Z7 W; t
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