电路结构简单，满足最严格能效标准！这款芯片“靠谱儿”

思睿达小妹妹

& x4 W) q' Y# E4 A( b( y- D8 t
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

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。

* F; m9 ?- M4 L0 N6 N

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

关于CR6345
( p) d7 _  t  l4 K% I% P! {# U
CR6345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。

9 d3 ?6 u. a; Q4 c, B2 dCR6345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。
3 Q, u) X  a( n5 d- g
CR6345芯片特性：

● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
● 较低的IC功耗；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
9 Z& p/ [2 ?$ |8 `● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
8 t$ V& i5 ], r2 `● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
0 y7 o+ \0 S4 x& i/ p% l7 i3 Y● 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。

基本应用

# ^& U4 i) t+ G* R% s  a● 小功率电源适配器
- s1 E& V! c  G( @● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
! c% ^0 D/ k  p* p* t3 \' k● 电脑和服务器辅助电源
9 }" Y) I0 ]7 c) j* J● 替代线性调整器和RCC

) L  H6 K$ Q. G, W/ y引脚分布
) T& A$ x# r! b) X  \! }

引脚描述
# X! i% ^8 p2 |% U. ?! g

9 g* P2 F( g' z8 L8 T3 ~. m  T典型应用

( x8 E6 Q: y- n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。
( c$ Z# R' f6 t" J
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。
8 I0 ~$ U7 r. u+ y% t: N
6 x" J4 j1 f( e" f8 Z  [3 M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
/ Y6 P6 ~4 U$ C- N, w. x/ 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。

! K8 d* n# O: M2.1、输入特性：
" d$ u5 i7 w, I4 P8 i# f3 M
0 M; Z2 @8 d" z+ H5 k: r& ~" a

8 f5 g* U! n" C) Q+ \) S2.2、输出特性(PCB END)：
% A+ v! x' Z5 }0 r4 W% Y* g

2.3、整机参数：
) L7 }- n) C+ h  H7 L; F" j; Q$ ]
9 J% l7 u4 N. F! ]7 ?, e! e

2 R8 Y. q) Z) j. p& |2.4、保护功能测试：
# g* `1 H5 |% j3 A) ?7 t
& }$ I. J8 ]" f- _3 y, g3 V  J7 U3 a

2.5、工作环境：
$ g1 d% }* R8 t( C! E* H& s

! q% r& V+ S) B) C8 L2.6、测试仪器：
) _8 i; _4 _2 ?* K4 A3 ~0 {

03、样机结构信息

) q$ ?8 s1 m& u. O$ F3 p6 v4 m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。
# k2 u" F7 d) j; G+ ?# {; F' j
; J5 C% e& z- [3.1、电路原理图及 BOM：

' S8 D1 u7 b5 }3.1.1、原理图：

5 N- |' L; M. D3.1.2、元器件清单：

3 Y5 H1 @" `+ z0 F: p0 R3 Y6 i3.1.3、PCB 布线：

  b) j: v. Y" Q$ `6 k

0 S2 p; c+ [: \* a; O3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1、电路示意图：

. y3 \" y( t: U* z, r& ]: T2 J  L0 v3.2.2、规格参数：

1 \+ E! X' \1 j- C/ K- ^4 |! N1）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；
+ m7 D; ^6 x) M4）N4：三层绝缘线；
5）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）；
/ c4 R# p- z/ T$ Q( `0 K7）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

3.2.3、变压器参数:
$ I$ K) ?/ _( N5 S/ P+ e& u
$ `6 u8 I% |) e' M" ?

8 I. z! o( g( F, t& P( h3.2.4、变压器结构图

5 p' ?) v  I7 t9 X. n04、性能测评

* t" W! n0 S1 F" u; J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：
* D1 G; r3 K) d3 `
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。
+ y0 ^/ j3 c; v# Z, L( N
! ^# i" ]2 `; E6 p2 c6 L  i  {& P; _2 t表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)

( c3 e6 |% T9 X: [
表 2 输出 100%负载下的输入特性

表 3 效率测试（PCB END）
7 N" K& V' [3 @" U6 X/ E" t2 m

7 c$ |) e3 R* ]" y; S$ b
) h) p$ O- Y- l) W4 G" {+ F/ L4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:
5 a7 B! e! C% l5 |1 d" R

: ?! \' q2 C+ u0 j$ |$ Z4.2.2、输出恒流特性：
% _0 ]0 o, n/ p3 |9 ]

4.2.3、输出电压纹波：

- e/ q, j4 Q$ B4 o" ]" q6 O% q* X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。
$ e/ T$ q+ ]2 d/ T; X
0 T  T; c( l3 M- B3 }
  u) T  n  a. L

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

( `, t0 f% O  [2 y4 b

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：


! K$ j4 n- V: a/ z* q* \注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
2 _# T, B; M) a+ L6 P
+ g' @9 u- ^6 ~4 B4.3.1、过流保护：
- C* O* O  d  f1 u0 f

4.3.2、短路保护：

4.4、动态测试：
0 ?  ?1 _) U' s, U$ l. m: @7 Y& ^8 ~
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。

- [7 l; f- X9 _

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
. g' @( i; Y- ]

: u8 X6 `) L4 a" R) x) s: P

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

& B$ @/ Y7 m. [8 \" e# C) E

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

' U% V: M9 d+ ?6 T  W0 a

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：

注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

5 H# U9 }' O+ S8 t4 C

AC230/50Hz，100% Load

% F! {5 O" c5 n3 Z

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试
2 K* e; q9 [; \- a5 R9 s
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
) ?* H+ P8 f! E/ {; O# h) m9 ^; I

AC230V/50Hz 传导 L 相

/ T6 k: a0 j6 ~' D0 W8 V

AC230V/50Hz 传导 N 相

5 w  F. v, j: ~' c

AC230V/50Hz 辐射测试