本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
8 f5 y. Z- n. K0 Q$ u3 k e6 e4 j' H( j$ g { P
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！
3 Q2 ?% I) @ z( a/ k2 r6 t
4 I* ~+ w3 h, @& c6 @01、样机介绍 G. U8 N# V/ E+ |8 ^, y+ E9 E
/ m1 K8 D$ V- Q
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。
' j3 v0 G7 C( ?2 T/ O$ V0 B! j0 H- N1 E8 f& F/ ~3 G2 t3 [8 a9 f! M
$ g" \' X& C$ [1 t) t" H
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
& G2 L! L( y+ \; @0 W关于CR6345
& h0 r3 M9 W! E. t6 x9 V* p
3 k. T% v$ Q# T8 bCR6345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。
8 Z/ Y8 m4 w' m9 N. ]. G
( }) v2 u% K9 ^* JCR6345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。( w- v; T+ [8 T
) B7 J5 q/ k! T4 x& U; \9 o8 N/ _
CR6345芯片特性：
: L- @% B* A; V# ~3 {, p
& s& M+ L+ Y& J' I' V+ ?1 u" s● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
% Q% x) v" a, R6 s8 s● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
6 ^( G$ V, d+ }● 较低的IC功耗；7 X* L. g; J* V9 e# T
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；1 Y$ }1 a7 _, q
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
' d3 N* x: h+ |) f3 _● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；/ S9 e2 h" T) c. A+ @5 n
● 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。: w. _+ g1 |5 T% j2 F
1 Q. Z! V; q2 v基本应用% {- c$ N# I: X( J8 S# ?1 }
+ l) b+ I' S+ O# V, s
● 小功率电源适配器: q0 ~4 b& ]3 y0 m1 l
● 蜂窝电话充电器
2 l$ S& h' C+ e4 j9 l- S● 数码相机充电器
9 Z. R! A n2 v) \6 D/ {) s● 电脑和服务器辅助电源
$ d) _' u% }( `& P( `! w6 r. N● 替代线性调整器和RCC
6 F$ l9 F: d5 g5 c1 D# _2 [
+ e& W0 v2 O+ i- C* R4 P( l, Q引脚分布
* W; n5 v) ~8 n* p0 V2 d! L0 v: Q1 ]; {+ h
3 Z7 y/ W# `% C( G
引脚描述" P/ V" ]% a1 K' x
9 [+ s' p" A! M" o
) b& u; \- Y9 U. s" c
典型应用% [4 M7 W3 Z4 i9 w# [. p. u
" `: f7 h5 _1 V5 c4 w: |
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。: `" W6 m; z: y! }/ T+ E
+ P* ^5 d4 ^: M' e+ n5 h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。
: w/ [" Z- w* h1 g0 o) u) V! i) V1 b1 V
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。
0 i X( V2 x9 v7 `2 C5 ^' h6 ^6 a) j5 \. f( N
02、样机特性
) V$ @- g i, g, ]3 P6 j! x( k& }3 [0 R# a9 W* |
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。( k( ?* g- d( d( Y4 E: T
$ Z' `! ]) h8 v2.1、输入特性：
6 m( t( @8 l4 t5 N, ^0 S! a7 }3 i$ S9 H* j
[$ V6 q+ f( x2.2、输出特性(PCB END)：5 H# `. ^' y4 ?
$ H! C, F% f2 n p% ]
8 T6 C9 O1 @- ^) \! D0 |
9 I7 n4 m; `: [' t: f1 q2.3、整机参数：
! N/ r7 B8 ^! k3 k/ Y" W& T5 J" ~" S, j
1 U' c7 ^9 |6 v: w! m! }& r2.4、保护功能测试：7 P0 w- y6 m: O7 L: k9 ^
# ?, j' W, s7 W9 E' x$ I: t
) g" g2 z9 r2 D, c' K8 o- f$ X
2.5、工作环境：
/ {2 q$ F$ F& V7 X' m; d/ R( W( v( S5 K/ a R
4 \$ D k/ z$ | r. k
2.6、测试仪器：
* r! I8 A) ~" i" x( G) @
; k! X2 o$ j8 r6 ~. C4 n9 d1 {; P0 o. x0 b+ E
03、样机结构信息
3 K$ X& {1 D2 t; O# @& r/ c
6 B5 e$ y3 x0 e7 ^- O: ^ u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。 $ O: x7 T2 o4 D" M9 L; i9 j! {
& E! n$ N3 P: P9 I, @* v) N3 X5 M
3.1、电路原理图及 BOM：
8 N& f( z* H" Z& p. g. V7 N3 B6 B+ M( `0 T" Q$ Y- Y
3.1.1、原理图：
# K/ L( X, ~, N* s/ G& `/ Y0 d8 \( @1 r. f, b9 z
3.1.2、元器件清单：1 S }+ c6 |0 L, Z2 A
6 `( h- j* J, {4 p* \; ~( p
3.1.3、PCB 布线：: C8 I( l' k1 S& d' E5 i7 V5 E
8 H, z K# g2 x/ _0 ], a2 {( i9 C
' Q0 g7 m' [3 L5 H5 y+ r8 i; K3.2、变压器绕制工艺：
" J3 X x2 J3 v& w6 r# l
R" I8 _! l3 }9 [8 }+ P3.2.1、电路示意图：
# @' x0 r, h: l, G/ n6 T3 w, Q. ~% U; u1 E* o3 {. T7 Z% W
. v% ?; }! ]0 m3.2.2、规格参数：
! I9 F8 o5 P: T. w6 A, f0 {& K/ U/ r+ O" g& L) h' A- F5 y
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
' n' c& v3 N1 f7 y2）材质：TDK PC40 或同等材质；# I6 c) @6 Y2 n3 I7 s
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；* L2 M8 I* b/ b( ^
4）N4：三层绝缘线；4 @/ S- Q6 J, z. ^, B
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
8 _+ K) E( x; p+ V6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
+ F! F* X7 H# z7）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）)
6 n- {5 p2 V; v. Y3 Q4 c" ]8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
6 h1 K8 |. I7 n# T3 O9）成品要求:浸凡立水
) ~! W$ t1 V- w* L8 U# k
$ r* m7 K4 J/ U+ R W3 f% a3.2.3、变压器参数:: u& @- o) P6 w% O( V9 ]
% w, W! f1 c O: H/ x' M
2 N2 \$ u% s! X& \$ x5 e6 ^3.2.4、变压器结构图: _) |* O) k/ r% o( U' l% z* \
( U) t/ [- p; f
) D6 Q' r: _( e0 a04、性能测评3 c! I0 ?' ~* W2 @1 Q( v
, B( x$ Q, ?; u+ v4 w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。
) U0 _# T1 P0 R6 \1 ~
+ @* N. X+ |. z: N1 F4.1、输入特性：
9 }8 @! g# g% ?5 R4 Y# O7 y
9 g" v& Q/ A8 }1 N) I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。
+ [# P6 a* U% C- s0 e9 F* M _: ^- q6 a3 S8 u
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)3 ?3 O }7 `- r4 Y
: |! I4 y& |/ D3 f( h- O& f1 s
* D: e+ ^ a5 e: R表 2 输出 100%负载下的输入特性, R0 \2 W% G' U* {" |% E4 T/ R" d
9 S. {% w3 T& A
表 3 效率测试（PCB END）
( T8 e- e. q) [' X( V0 E, r4 ]- N# `3 N3 A. x. G8 U
% ^& R$ I+ a% p/ q) y- ?1 k
4.2、输出特性：
% m7 d2 A& _) P+ P! V5 R2 [
' ]1 m& M: l; N* ^% h4.2.1、线性调整率和负载调整率:
0 ~& Y7 U% T5 g( C
9 f( H3 q5 M/ @& o& z4.2.2、输出恒流特性：
- Z8 _/ M) `9 m* B- m' u2 f' \% Z" @) [9 t7 v, r
4.2.3、输出电压纹波：
% H5 [& `& T% x) a) T, n( d
! i" `. K5 @& V" \, Y6 J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。
! l) H) D% x' W4 F; F
2 ?1 O0 Z, f3 c: ]" [; E5 M4 K7 _1 J, D+ ~( H
1 N; Z. V8 s6 n
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 6 _, p+ m8 H. Q" X
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
4 X( v6 a, h' ]- I) _/ V+ x
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
0 q' y `! a4 z# @9 _
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
: E1 ]" F( V% v4 z3 V; v$ i( |4.3、保护功能：
+ }2 w+ Y- a K# G( {* G* ~7 T/ l7 k7 Z& ?
0 F: I. c( Y' l$ U( Y% K
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
) a# X u, ?) _; t+ \7 l0 O8 }1 _; ^6 H* T6 ^0 E6 k
4.3.1、过流保护：
0 X: K( I( ]# ?6 Q; U+ w( ]0 m- d/ k5 _0 u. {
4.3.2、短路保护：, f; Q7 f1 M* @8 ?
3 l( i! ^' l+ |1 v+ x0 r
4.4、动态测试：
& V0 g+ m* L7 m/ b5 g
+ r1 T' C; R( j' t8 S, _! 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。* j/ M+ r& H& L3 \
5 F) B2 r \" g/ t# U( A8 o
7 _; x+ o$ t; Q7 w9 n" _; Z
AC90V @ 5ms % v$ q" B6 p+ x# y% m
AC264V @ 5ms ) M! w4 r9 e6 o- V+ ^
AC90V @ 10ms , ?" v& y9 u: w7 Z4 t& L
AC264V @ 10ms " _+ s0 t+ k9 H) J* C$ d
4.5、系统延时时间测试：
7 d- {6 F% b4 _6 X$ h( a1 b; d g S) K7 R0 X' \% V" }
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。6 g6 W9 `& I3 m s9 P5 q# k
) p1 W/ t7 J$ s5 i* i" p' y
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
1 z$ g6 b+ m/ {/ s8 c
TON_DELAY @ AC264V，100% Load + s2 W- D7 N" X
THOLD_UP @ AC90V，100% Load ( l6 {) V' u4 P" }1 A/ D! Y
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
, B; m$ [( N" ~( J X& y9 m3 I" }
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
6 U+ K4 G7 U/ K# V& [
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load + T7 x/ a8 ? ]6 P9 W2 d0 ]& v2 b/ E- q
4.6、其它重要波形测试：
: J4 _0 e! ^: I3 |' t/ O7 k% d- @' F4 u+ c: r8 D/ l! F0 b
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
# Q- E, t: E' Q+ q2 c" b2 L
( P- d2 T8 i$ {; o7 u% T
AC90/60Hz，100% Load # H/ t# c! |+ O9 w4 U/ p9 ^$ C
AC115/60Hz，100% load 9 _8 _; u4 A$ n) Q/ `; s9 T
AC230/50Hz，100% Load
1 Q( y$ a- A' E! R4 l
AC264/50Hz，100% load
, {$ A9 ^, }9 [* L: `& s; H' E
AC264/50Hz，Output Short
$ B! U# H( {6 t" U05、EMI 评估测试% ]7 r, g; T' p% I7 i$ |' q
# Z1 c+ w: c7 w5 m* K+ h# {
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
; N$ ?: ~% U! j+ S3 v
0 Z! ^1 o4 d7 @+ \
AC230V/50Hz 传导 L 相
$ Y$ v% i+ ` ?' T
AC230V/50Hz 传导 N 相
6 g3 m2 D( ], I% p" P- h9 D
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