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

. ?. m, D9 w6 O& z
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！

" \" X- F* }: p01、样机介绍
% U/ A# I0 [, J5 m$ r
6 h; S- v: r" F8 A4 {; e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。
. ^- X, |3 a; f0 c6 H1 t& ~

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

' \0 `) O- w3 s' P关于CR6345
! R, L, H5 W. c1 i% k( L
% n: {( D+ B% i* j7 g- M3 ~& }0 r3 m+ F3 zCR6345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。
0 C: d8 s2 m  i
- v2 Q5 ]: G- f/ h/ 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。

: B" u& V; c/ b( p6 ECR6345芯片特性：
' p  O) k8 e/ Z9 V- d( m; u' f
9 G# \6 h7 p4 a7 b* D0 P● 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；
+ S! F5 J+ V8 Z● 较低的IC功耗；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
7 H( d  Y8 Q7 X+ G; i● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
! n8 h# x9 r# c- a3 j. {● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
5 Q4 J/ U0 m% U● 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。

- ]) d5 F# t2 B& J. `/ ?基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
- e% A/ B6 G2 z/ F, E: i) B● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC
% L4 S/ d0 D0 V7 Q+ \, G
引脚分布

. S; `( [' J" G6 _

引脚描述
) j' A7 ], `1 g; W* L
( O* x) |6 {) Y; t

典型应用
) h: Y# l& E  U, |; }8 `

/ `; c7 Q. O7 @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。
/ ^  b' e4 N# T2 q2 U% W! k" L* 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。
! E5 D; |! x+ b; I# ^! R
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。
$ T9 u( d" f, |) q: ?: @
4 z( w- e: ?) N6 v' {02、样机特性
  _7 z; A- T4 x0 L* Q
* a2 P* e" X) M- M4 R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。
' y. \+ \2 b8 z- U8 c- [
( Q5 D5 ~" o2 Y1 _) X4 b$ b+ x5 V2.1、输入特性：
; R. h, R0 Y+ V
2 {6 |$ ^5 C" k3 L

2.2、输出特性(PCB END)：
1 Z# A& J9 S: C- B4 {; m

# \* x# ]% W  Y8 A; {/ @: _  M1 g
2.3、整机参数：

0 w; q8 r  k$ T  K$ b

& T. U# r9 K* R0 |  F, F% U2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
7 H1 M6 B5 R5 C7 F) z$ z

2.6、测试仪器：

  C! S3 I  T; D/ u

03、样机结构信息
3 r, a, i5 K1 k
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。

3.1、电路原理图及 BOM：

# ?; [9 N/ G% S- X6 w$ y( ~3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

" l- \7 c' h. D' r  c3.1.3、PCB 布线：
1 e( h5 D/ k* C* e( ?7 i

8 `, C0 ]8 s/ ~8 b7 Q3.2、变压器绕制工艺：

. T+ S8 Y- C* R+ t+ x+ |2 ]% l1 {3.2.1、电路示意图：
/ M9 ~5 I. t! H/ ?: E/ B
+ n% r, q$ _# P

: j: H8 F# Y- v! D4 @3.2.2、规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2 J" U8 r! w- ^0 m# {% m2）材质：TDK PC40 或同等材质；
2 o" o8 R4 I& M3 ^3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
4）N4：三层绝缘线；
+ u9 n" D- O. a" y) K$ c( Z5）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）；
6 \; l5 j( w$ `) X& e7）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）)
) _+ [3 s! v$ t# _3 |2 X( ?; _6 H8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
% z, P" K- T) j, d9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:
9 P' J9 L6 h2 A

3 c- h6 S0 C- w; |8 h; m9 `% g7 p3.2.4、变压器结构图
3 m8 F* G0 X1 ^  f* A& W. c

, {8 G  O5 x! H04、性能测评

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。

$ Y. P# |5 [# ], E4.1、输入特性：
( M$ t5 Z8 |$ u; `4 u# _
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)

; i; ^, R$ V! ]7 a- u3 s3 g( c
; P* U* z- p! N) v( `: Y: c表 2 输出 100%负载下的输入特性
) A, D/ p+ F" e; j/ @: F

表 3 效率测试（PCB END）

+ V) e- P% ]" `8 C* C4.2、输出特性：
# A3 O. y' |0 R/ K1 t- g  m0 {" d. y
/ M  R# T" A" }: \3 X1 c4.2.1、线性调整率和负载调整率:
! {  i' Y5 l/ D# }( t1 g# Y

( Y8 Y  ~2 j0 a2 h5 ?+ s* {4.2.2、输出恒流特性：

4.2.3、输出电压纹波：
# p3 W- Q' D5 ^/ P1 F. q
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* M3 p9 w' a; {

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

( r2 u- }* {: s, i' g6 q. u

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

3 ]/ v- S0 l+ I7 b  [& t% A3 M+ {

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

# c& `3 u' e% F& V  O. r& X1 i: M4.3、保护功能：


4 l" M+ N# K, C- U# X" Y- A5 ^注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

5 h: z3 W" {6 Y( z; r" @) _5 j4.3.1、过流保护：
1 v3 d' A# |' m( c

( C( N' \5 `: o- ]4.3.2、短路保护：

  d: `& S5 W" f, A4.4、动态测试：
3 }. G. M3 Q- v0 _- g5 W
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。

0 O' j4 X# J' C9 Z$ e

AC90V @ 5ms

' {2 k8 y% @5 M/ R% x

AC264V @ 5ms

4 O" L7 \3 d7 R* f7 d

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：
  ^2 o, r3 @( p5 F# j. M6 [% G
! Q% y# [3 u+ }& i- o注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

( G5 j) K# }6 q- b

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

6 b. T- B7 {8 H* B5 }

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：
0 r! |7 y. q1 Y0 J. ?+ i3 o# m
: v7 A6 u3 n* v) G, |/ q注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

% t9 q6 F  c. K( k

AC90/60Hz，100% Load

) ]* L0 M  G! z$ I$ e8 m

AC115/60Hz，100% load

1 R  q7 ]; i1 }- e9 Y, b( C* d

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

/ `0 d7 P8 p9 [0 ^( e3 R; V! ~

AC264/50Hz，Output Short

: m( ?2 @( X/ }05、EMI 评估测试
7 o5 V' D5 {# _/ I
0 M' j; a3 U3 ^- H0 O) _0 ?测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
$ L1 e) f) M% |. N
  N( s: V/ q& Y7 b/ v

AC230V/50Hz 传导 L 相

3 ]/ g  s( k5 O: w

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试