本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑 @/ v( S8 L0 @0 r
2 _' S0 ^7 R, |/ s; T& Y! J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！ v* O. @ V- q0 U/ B* R
. k& r. I6 `0 ~" `. q# N
01、样机介绍" l4 m1 {$ I8 y* v
' a0 \* A8 O% `% `7 a6 [* E( v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。
: ?0 d1 R: F8 I2 ]$ }) w
I3 @* T/ I+ u8 m. G" ]
+ s) A2 b U0 ~8 N2 N
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
. b' D' Y7 y* }! x关于CR6345
; O+ z: z( T, v1 }% c0 j
' S9 K2 z4 d# q6 A" z3 x7 F/ ^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。/ @/ H* Q* n0 R# f
8 v" x" [2 w9 o& zCR6345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。
9 W# j* J1 N# k" V9 w. C+ i- I/ Q, o! V# o
CR6345芯片特性：
9 h) i n4 I% p; A
. \) b, h5 T5 J; C% q6 h● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
" X- k0 e0 E/ v* n● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；; B$ g4 B$ d0 A2 D& O
● 较低的IC功耗；
) |) u2 v3 I8 G$ C" H● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
$ d$ E) c+ c: N5 f) b: Q, Q● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
- c% S- x+ o9 K8 C; ]● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；0 L) g) a" Q1 A
● 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。
6 ?/ z! d8 C5 N" `8 [, t! S3 a% {, o$ B) b. A+ b
基本应用
8 w* V4 o; m# C9 _% J5 J8 @; ]5 N
: n8 a6 `4 G/ a4 H+ U0 D● 小功率电源适配器
2 p0 j& e6 X/ O- W1 G8 n: _* q1 r: A● 蜂窝电话充电器
" j; C' t# A4 N$ s● 数码相机充电器- b) y9 ], T! r8 H# L: {
● 电脑和服务器辅助电源
6 J* Z; |# p/ U: v, z3 k● 替代线性调整器和RCC& Q0 Z, \7 T, y0 E1 {- {0 I. f5 J7 v
* ?; S% z* E7 g0 }
引脚分布
+ \. J& i2 F2 j* B$ _
7 G* j) `1 Q! T' g9 d
% T; w# n! a; d! G- b引脚描述3 D0 j* {; C/ \% Q: _4 b" A
1 F( @5 b! h# G8 o2 d) l3 S* c% d
5 f) h8 F- i2 h2 q
典型应用9 }% h( o+ B; A
" @. {3 `4 g8 N' B
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。
" F# F% L( F" s0 |2 j& f2 o! A
4 Z5 {' ]- N9 Y0 R# d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。. h& }7 w# G. r5 p! n, u$ s
, d8 ?! i! z8 @0 K9 g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$ k. r, w" e8 A, _
' m6 A% m4 r. m" F& i1 G6 t02、样机特性2 N2 }# l5 t0 t* I6 C$ Q; U# {' F
( X$ v0 i* \4 ^3 ?4 W+ d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。: x7 `0 `) Q1 x Y, O
3 s* C: l$ b# N) x7 ~2.1、输入特性：
* Z# U: `8 s3 z( S( W1 d
" Q3 o. f' {# _" a+ F
1 w n. c4 u* m# P3 O/ \3 a+ K2.2、输出特性(PCB END)：9 ~. h6 }4 x* x0 f2 h
: q8 E) H* q# |( ~
8 E) ?+ ^( n0 L3 y9 q! ?4 f1 y
+ P! h4 T3 U2 C: Z. f/ G3 F2.3、整机参数：
8 z2 X& b% s! g5 \
( `- y* v- G) S4 w9 O }
( \6 G$ t* C) y. C. z' F" w, }
2.4、保护功能测试：
0 [ s+ T0 `! U1 u
5 |' a2 z. o/ O! h4 s5 d
5 {4 h, z9 N _8 [4 Q2.5、工作环境：
( M; }; }9 A8 O4 }+ F/ W
8 b6 S: p4 S. e2 R" q
. D! k8 _4 G1 Q9 m- E) n. `6 F2.6、测试仪器：
3 v: a6 e7 G8 }. a4 p/ W j/ y, ~' `
% T( `+ W) A c8 @03、样机结构信息( @- H$ @& E8 m& R: g2 q. \. r W) G
3 _. D* {- b2 \
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。
& v7 ^2 O1 x5 A3 m
) y6 a5 i8 a. Q; m3.1、电路原理图及 BOM：
: L) y( _& c# |1 K# L. S
# o( I4 D5 C8 l2 Y3.1.1、原理图：, A8 I, \8 v# E
2 e/ \3 P4 @5 f9 R+ ~3.1.2、元器件清单：
1 }5 W0 }) Z# z4 Y! r: X
2 U& Z6 v; B) j3.1.3、PCB 布线：# p2 x, {. t% z7 m# ]8 {
: L1 |* Z# W) {- n% p9 x
2 }; i) y* r# [
3.2、变压器绕制工艺：$ k! v# W4 Z( j/ i8 }* `& A
. f& y% o5 g8 A6 q: k
3.2.1、电路示意图：
8 R+ A9 E, J- u0 g$ c1 J$ E+ d' D2 S8 c, ?9 x3 {8 Q+ ?6 P
L; p4 m* U8 c+ ?& f3.2.2、规格参数：- N3 s' S% B% p4 I
, u0 ]: d+ V2 A% o( f1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；, @( v+ q% ]% M( G( |# B
2）材质：TDK PC40 或同等材质；% y! ]5 E c/ j( W! w8 G. `" j
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；5 w% J; L* k: B$ o: U
4）N4：三层绝缘线；
' p3 R6 `) K; c7 E3 c3 S' |$ H5 a7 D5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；! }+ L5 l9 c0 C0 C% w6 Q2 _
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；' N. j) f: T( F- z
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）)
( d1 x" z- z/ f( P- G, p8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
$ }0 K7 q6 s6 ]: i9 k* V/ J2 p, X9）成品要求:浸凡立水
, J* a. P! R* N6 p3 ~ V" m: M0 d+ Q: ~5 g: j
3.2.3、变压器参数:
# |* d; E2 q9 Q3 D. ~9 x/ ?) B5 Q2 y) n1 X9 E
; p5 N2 m1 n' }) U3.2.4、变压器结构图 D& t9 c& f) v
; K3 f0 Z# s* j& |- R( z
0 h% A+ H( n% E9 f% l, |- E: f! B
04、性能测评
, L; n+ o) Y H# s; z# T$ p
4 `! W" `* B% \+ m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。 ' O8 b8 e. Y( y( a( o
: ^& K* m; {2 ]4 q4.1、输入特性：9 x) C8 r* }6 Z" U4 x; }9 x
; U/ j. }2 q" Y+ S! D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。 / ^1 {' h& D+ I+ [, r# }& Q
& B3 k3 V; o7 m" L- h表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ). s/ R, V0 R! S7 k! l$ N! i
5 e/ k& W' d8 t5 _) G8 O
( {0 n5 D; s5 g- k! v" s表 2 输出 100%负载下的输入特性9 W) S) o, J" r2 @: r
7 g$ H& d/ P6 d表 3 效率测试（PCB END）( N4 Q) a# _4 a9 ~
7 @) l9 E/ r( a8 |( p# ?! y2 h& \3 C9 g3 v7 v' z7 d5 F
4.2、输出特性：
8 H4 f3 X: i: ~" P. r0 i. l7 e3 X0 k) W2 _
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
& h$ F# ~: w9 Y* m( V
4 l7 }: o& v2 _" R0 w# e4.2.2、输出恒流特性：& t: ]- E( q5 K
/ T5 J# I8 P! h. g
4.2.3、输出电压纹波：7 [6 W9 |, y% u( L1 Y. |
, E7 E: t3 T) v/ X- 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。. v/ y. u0 F0 J: H' D d d' ?7 N
* }* _% q- ^9 ?. @6 q; ^
: D1 w- t% Q, l' m# B+ Y
7 E# g1 x/ a! \5 x) p+ E2 R6 k
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 1 w, d" k2 ?: t% n9 ?9 U) e
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
& r7 A. V* y6 o$ w
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
% z) G7 p/ }: i( F6 E% b2 J5 X
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 9 S& {5 n% E; h
4.3、保护功能：1 a/ V ^0 F/ { B
7 ?' I s5 |, R( s- p* |6 S# P% _9 A
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
' P k+ N" G" V' e& ^0 r+ H/ L! t. V2 w) q8 s' [/ K* @
4.3.1、过流保护：
4 _/ N$ p- | S" w% v. x4 R3 R# U* C$ S$ Q- F% @& s4 }# s5 d
4.3.2、短路保护：
( W M+ x4 z T( K. b9 A
0 C& v0 ^( X9 r4.4、动态测试：
9 e9 d) \3 N ~1 G
2 k) j$ c, M" \4 g. P' a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。
# z. [6 l# `' `1 Q% q7 |; p$ J8 h/ I2 n$ R, d
- v! n6 x+ p4 H
AC90V @ 5ms $ p6 L A8 G6 @( `) @ D2 ^: i
AC264V @ 5ms / i) `% S: C/ D$ C; E, ]- n0 x# ^( ]
AC90V @ 10ms
4 C" [1 o( ]& S6 z7 ?" s
AC264V @ 10ms
: W3 `. O8 x# O# x4.5、系统延时时间测试：
; W/ S! F+ n& y3 }- ^
1 m) `- t' e3 j+ |# _$ M& U注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
) _& `4 k. x9 e+ m! x! Q. c
8 E3 c9 w6 A# H. R' G4 t
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
( S% D5 X; y; p, E6 y
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
0 C- K# x3 L' m
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
# h5 j6 l- [8 O' ^4 T! \9 N
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
' M M u3 t0 r8 U: V
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
, T. g' |+ Q1 [2 o* M7 w& @
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
8 i& `2 Q7 ?) r" _4.6、其它重要波形测试：
) |4 D6 O. f. @9 t9 F
2 C9 N. G! Y" g0 g! J注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
1 d. G5 s1 [2 k" {
[9 {8 \. a1 l
AC90/60Hz，100% Load l" f; Y) \6 \6 V' V- t+ g
AC115/60Hz，100% load
# g: S+ ~) F ^$ C) {
AC230/50Hz，100% Load
+ ~4 J- R" J8 C$ P, _8 e
AC264/50Hz，100% load
8 Y' M, [2 r5 e% g! G
AC264/50Hz，Output Short " L, f+ q5 { w* I6 C/ Q4 h
05、EMI 评估测试
+ C: Q5 R! u# y. X- U' ^7 W, P# i4 V9 t" F! S8 F1 K- a
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。0 y; A6 ~' K) ^
; n7 |9 f* ?- H' n6 D2 X% t
AC230V/50Hz 传导 L 相 3 S9 i8 f$ Q% l$ }& G
AC230V/50Hz 传导 N 相 3 H: S$ Z" m7 G1 r4 _
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