本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
) E0 S0 A) s/ V9 y! S' {4 i
& J6 a/ p9 _5 F6 P8 s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！
7 y8 Y! W. U) R' i* c' l+ X3 M" K/ D
01、样机介绍
7 q+ |( h3 e" X$ f {2 \: k9 y7 k6 E* }; o: c+ x) B$ |
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。' j2 D# G* J F; X: h
$ R' U# M T. p8 g; }
/ h+ s- ?* u$ p1 S( h8 K
CR6345_5V1.0A工程样机示意图 % f0 L6 n" G" Z! Y9 ~
关于CR63455 s! S0 @* X2 k2 F
# W& Y+ }4 G/ ]& y! [2 ?- i
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。
) X3 K) \& B: ?- ~1 [$ c
: k( _, j. S# q, ~1 ACR6345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。/ M. H5 z/ U9 W S% M4 e- O6 I
! p0 }: S, O4 O* y4 G. O; qCR6345芯片特性：
: U0 z: j! r& t0 V
3 F: X, x" R5 r( f! a6 r● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
# f, B' C- m: S● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
3 Q* ^4 V7 U- B● 较低的IC功耗；8 m) P8 t3 T6 I# W: ?7 a4 {
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；0 ~( o" y7 y% R! [- U/ y
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；( f. N; N; L1 w$ d! Q7 C
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；6 w% f& ]8 O! M1 _
● 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。
) k: {8 d" q4 B
: n4 e9 ~. c# C e/ S基本应用
8 s3 K! [1 v1 \8 q3 f1 t/ ~! u# G
● 小功率电源适配器
3 ]$ b" c/ p% T, F* v; T9 i- R● 蜂窝电话充电器
9 l! Y" Q$ \( r- l% C: S- i4 q● 数码相机充电器4 ~6 B: P9 S" ?. |' W
● 电脑和服务器辅助电源6 [( b4 O$ Y7 y. N4 W
● 替代线性调整器和RCC
9 Y' N6 `6 T7 Z- p; O
! J9 `4 Z1 r$ A5 K( ~引脚分布
' j- F$ D: a1 y; _6 ?5 e) m+ X* V4 i9 e
$ B& X: X( x* z9 K3 E1 A1 S. {# @7 a8 r' z! p) m' x* u2 D
引脚描述
* i; q5 I" O% L& D2 w6 K
: L! L6 j1 J. T( R: V# J( [( H9 X
/ [0 J7 a" ?4 e, P典型应用
' \' ^2 [! u) i. A: C* ~8 N( i/ Q( M8 @' V5 T: R I2 U" a
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。
! k% q' i: C% ]! h1 g0 b
, c- m1 r5 T& r1 a( c' b$ m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。" i0 ]$ M; k4 |0 A) \: S
8 B X/ y5 d' ]! f
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。" w* R, r4 f3 a- M
2 H0 f! t+ l3 n2 K6 R6 T: j02、样机特性2 {- @; U, q/ W6 Q- ?
2 ]( d/ z1 r. A% o$ r8 R; @: b
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。
* C' s, F$ a0 M' Z
8 ~! l. O8 ]! h; A) R2.1、输入特性：& b2 m. F% k+ a% p. _, A) c+ v
/ Q% D1 l3 d' b" {# g
$ z" u* D) U5 m! }' J! \! f/ h
2.2、输出特性(PCB END)：* \3 k8 C0 q$ \4 Q- _% l' p4 x- h
9 q0 P* T( h' c/ T6 [9 c/ J
/ l$ i. O5 Z# {( u& E& @: t
H1 G+ k* ^8 ~/ D4 x2.3、整机参数：
) [% a' B N9 p4 e% M+ ]
) ~$ T3 B0 t% _' X$ \8 x( S& s
- ]2 [, v( g! o0 v6 _
2.4、保护功能测试：, K! s) y; a; x! y6 ]8 C$ {
n9 U6 ~7 x3 I, K
; o% e7 V* P- }1 l( S9 L7 R! G2.5、工作环境：2 d t. n. i4 ?0 E, G @+ _
) `8 `5 s8 z3 ?
( N6 Z' i( U1 B2 W1 D8 O4 i2.6、测试仪器：) v2 N7 }; D# a, Z- A
3 q: P* y$ k! D$ J2 z/ b
% r# U5 r2 d: H: }8 Z: [4 x r5 z& v03、样机结构信息
+ J. E5 w& J8 W: J# m" q" H9 L0 _9 S$ O+ j! v2 k- T
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。
- P7 U" D" y" W' b& f; a, E; Q, l; R2 g F& w; `8 |: e5 J: M! v
3.1、电路原理图及 BOM：4 n) K3 p" M" N9 P
# h. |5 Y# B9 `" D3.1.1、原理图：
7 ^, p9 v7 }. o& P+ [
- N" B& q. b2 _* }( e3.1.2、元器件清单：
: @, X! e/ Y( p6 T$ `* c/ r$ }: K8 f
3.1.3、PCB 布线：
+ u$ I. P+ k+ \1 l) t
5 h+ U# z4 C+ z$ N5 y' b2 e; o4 `! V5 i8 A* j' G
3.2、变压器绕制工艺：
5 f/ f- n, J0 Z" `+ @/ ^4 p$ q$ O7 E! j% }4 }3 o( ]8 C- g. q
3.2.1、电路示意图：! z6 j$ P9 o/ p) [: q1 _
9 ]. c7 J4 s2 [/ e6 ^/ h& I3 z2 Q$ h$ U5 G# `' w
3.2.2、规格参数：
4 [1 ]: D" Y5 t+ f/ u* |5 b# g) w3 H' o7 d2 i: |8 h$ X
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；% [+ P& U0 n3 J# ~) i/ t( e
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
2 k. m! ]1 g1 `4 _$ t R0 ?# l+ A3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；$ L- D* L5 F: E
4）N4：三层绝缘线；: _) R2 o7 ?* }* G4 E7 F; W2 X
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
, L6 W0 A$ \& o; o( D6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；; x" N$ A7 f' [. B3 b3 y, M
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）)2 @. O+ d Q8 D A& {/ K; k4 a& b
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min. F9 S$ |+ E5 E; o4 o' G
9）成品要求:浸凡立水) g% V% i0 y B
: x! c5 P9 u0 K5 K0 }
3.2.3、变压器参数:
( ^0 a! Q9 @. s0 Y" }0 s4 T5 F) Y% g! X/ W5 _! f) d
! o4 C& P. m, `, y" ?* Q1 I# I
3.2.4、变压器结构图+ W* K! \0 p( s, T i h% y V8 q# A! H
# z5 D5 Z% V% u G! m2 i; ^, W y6 j* d! U4 d, m7 |3 k: s( _7 Z
04、性能测评
, q: a9 s q4 K5 |
0 t) i$ |- \9 l$ H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。
7 V4 e/ S2 ~6 e! h4 P: i: V P6 L3 ^/ |5 f* O( i7 x; \! s
4.1、输入特性：
4 L/ B( n/ M( I8 w5 E; Z/ k8 v! q; C; g* o
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。
$ m4 d: R/ Z6 L2 E. m) X9 h7 P& k
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
) b7 ^2 ~' w$ L1 d" [; o
# B o) ~6 S0 H% M* P" V4 A
; T( z, f I6 ]! A# S5 i# W表 2 输出 100%负载下的输入特性/ N+ J& i! B) M
) e3 w' X1 a/ E8 W4 d* ^9 J% e表 3 效率测试（PCB END）8 i* s. a! o& o5 b
! J+ r. s/ w/ t/ o- ]+ Y6 z, O5 K, u- X5 K4 s. _, Z# Y" D) l' b
4.2、输出特性：$ P4 K& Z7 H# p
7 h/ P6 z$ A8 {8 S4.2.1、线性调整率和负载调整率:, T9 S `$ h9 \9 U- O
# I! m4 m, o% v" B4 _
4.2.2、输出恒流特性：
. O/ Q% q3 _8 j( F
* v" e: T$ B: {6 T. e: e' d! A; ^4.2.3、输出电压纹波：0 u/ t8 ?% }1 s8 s5 G4 e
4 }2 {* F' A* \4 n$ S) r$ c% y& N- K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。
. H$ f2 x B8 \ Z8 g. ~
, N3 t8 [& @9 x% V0 }( b
3 n8 r) f7 s0 b
/ V& J( n, r* s; c1 e. x8 X+ D
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
: l9 Q( x( ?* q, O
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
; t) N; z3 T3 n3 Z' v
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD , t. b* l9 F; h) Z, A, A
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
0 v# o' Z1 e- P4 s4.3、保护功能：; T$ |# v; A7 n4 H8 m# R9 Q9 m
# f* n L" C- {- s- M$ ]( z1 f" K1 M
w" B w7 h! i3 U, M7 f1 t1 h7 _4 w注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
* W4 L1 J' ~- v8 {! _! [" U" C2 w( U9 a4 g$ N( Q
4.3.1、过流保护：: c7 T# m7 j# O, ^
/ J" e* Z% `* {. Q0 V
4.3.2、短路保护： n7 j( Y) U1 B Z0 d9 g! X9 s
, N* O i5 M4 o. V. N: e. b- p4.4、动态测试：
/ h% k2 ?! L z4 Y
( ^5 V& _9 o- }6 d/ P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。5 u5 X& T$ w7 m' P, W: S
8 V8 P% S& c3 v. N) T
4 Z% p$ O7 m: L' e
AC90V @ 5ms 9 |5 C7 | `: x* F4 S% m3 T- f
AC264V @ 5ms
. Y1 `4 q( }# m- |; S! ^& J7 j
AC90V @ 10ms 2 l/ C& R; A' l6 T7 t
AC264V @ 10ms
. b* I0 n+ \& U4.5、系统延时时间测试：; ^, w: f" T/ r4 V
; `! J8 V; `. d$ r- y
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
' m, _; S3 F! \
" D3 t" t4 {; a' C2 @
TON_DELAY @ AC90V，100% Load ! W# S% h4 @" U0 u6 A% c& I2 [
TON_DELAY @ AC264V，100% Load ! v( D; |) t: S+ Z
THOLD_UP @ AC90V，100% Load ) r* M, X e9 y
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
) r& ?- c) r, X7 Q
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load 0 c, D9 Y( P0 D9 p0 G: [
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
' I/ j& ~9 |+ y( k9 U4.6、其它重要波形测试：
5 d5 B$ a& N, l: a$ b( s. ]3 {+ U7 K6 n% O2 L) J s. R2 q" _
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
! d' @1 M) k, f' S8 ~8 J# } Y9 U6 l6 c! V
AC90/60Hz，100% Load
* H8 a7 W1 S8 A
AC115/60Hz，100% load
& M2 X: c7 ]& X" p
AC230/50Hz，100% Load
/ v4 \4 Y! G6 j% b3 G9 e I/ @
AC264/50Hz，100% load
7 X9 n5 |1 o' {* b! B( O
AC264/50Hz，Output Short * Y. e6 p: P3 p# \
05、EMI 评估测试
: i0 U0 R6 w! x( X8 s) x, Y
4 N* D2 R* J% F' N! t( |$ Y测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。% D. n8 ]. C8 r; m0 q3 p9 A; S7 h
7 [9 `/ Y4 i" P% P
AC230V/50Hz 传导 L 相 1 B/ G* h7 j1 M& A* h x# @
AC230V/50Hz 传导 N 相 7 O7 I, f/ I/ Y* ^7 W# h( `# b
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 09:22:13
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沉默卡
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变色卡
显身卡