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

8 A( \; P: v. f+ T6 X- S
2 j' Z  \7 m" t! E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！
8 D; B: M' D( V% e, A9 n
01、样机介绍
  _  I6 w  \0 C2 ]7 I
6 D8 h/ X) I$ l0 c# C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。
' [* W" s1 g2 `4 x
) I7 K6 y% H6 U0 u5 y% t/ A

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

$ _3 M0 g( @9 g( H, ~关于CR6345

9 m& ^) O, u( {) b  y' e9 F) ECR6345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。

+ p# W/ C9 b% {% L! fCR6345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。
/ R( ~' F+ W; s! [, G
CR6345芯片特性：
; M. V9 h# ]( N4 p
* K" X0 C$ H% n( r. B& |0 T● 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；
' L/ l0 K1 {3 G# T! }, n9 ^● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
2 a1 G# _8 L4 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。

" j* c% h8 F( r( ?! H基本应用
3 M' a) U+ D1 \( v4 \1 v
● 小功率电源适配器
7 i$ _7 ~5 r0 Q● 蜂窝电话充电器
: {' n" N+ I, V8 l8 B● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
' i: K8 K9 }  y6 q0 t0 {● 替代线性调整器和RCC

6 h! q  d+ s7 |( {引脚分布

引脚描述
3 s+ e: ^, U' a% D: p  S, {8 t- z4 O
+ O8 F$ {) R" C' Z

典型应用

1 h2 k; c; U7 v' h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。
. A7 e" s9 I% B( E2 @
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。
% B7 |1 g5 K3 m* `2 l# f( }
$ J  c7 i1 t1 U* c, l# N  O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。
# M- r' U" u: M) j$ C8 i: Z
4 M9 r6 t' D: y, f9 t6 J/ N02、样机特性

; L4 k, u: a8 [; ^! y8 E1 F4 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。
0 |- o/ _3 x1 E+ t/ k: X
2.1、输入特性：

/ z1 D9 h! M, ?/ K: G( F

2.2、输出特性(PCB END)：
3 B, q% m6 f4 b7 t/ |. i( s
2 U$ M1 V/ A/ I: b

# v5 }- P5 I5 z, k# ?2.3、整机参数：

7 ~# C7 w: s" R" L" ^

2.4、保护功能测试：
  F# w6 x- i+ f7 Z1 o

" }6 j7 H9 P. {2.5、工作环境：

9 [' f4 b0 M) y7 g* ~' n9 [. U

  |$ s' p+ @# u$ }2.6、测试仪器：
5 |" @, `& D; o9 g: _
4 A# g$ U; O, H. h3 {9 O* `4 k

03、样机结构信息
. }5 l+ u% f) Q6 ?6 A% I/ R
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。

8 ]: X% u7 @; f) p* M. P' b; O3.1、电路原理图及 BOM：
) [! G* v5 e+ v6 x) |* h8 D
0 C' U2 e0 [2 g2 z- \! M% k) b3.1.1、原理图：
$ F! f, ]8 p( b9 w2 K& ~

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布线：
/ D. N! S8 M0 v* g  e3 n0 J" M
6 z& b2 u6 L" E% z! C3 l" C

3.2、变压器绕制工艺：

1 F+ a9 T- ^% x% G  b3.2.1、电路示意图：
' Q1 ~# H9 |4 g  Y* Z+ R  Z8 N

% U4 a6 r) E: w2 e- j3.2.2、规格参数：

; d: |4 g' P) h: X9 t* E6 X1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
$ S2 }6 [. X9 u2 @  F7 L& ?2）材质：TDK PC40 或同等材质；
; g7 c3 d- e. o$ C3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
% x" A+ k6 f$ S! ?, q" M4）N4：三层绝缘线；
( i1 n  U; H9 K+ e% e! x1 l5）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）；
, O4 ]& G" l1 d& W1 y7）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）)
7 I7 z1 Z$ Y5 b+ q: |8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

: K" h- @1 T, ]( X: T3.2.3、变压器参数:
3 r7 f% `8 Y& D/ B

) O2 e1 U) I2 E3 Z$ Q( \- O4 P3.2.4、变压器结构图

6 `* J7 Y; z1 s# W1 ]9 y

0 N- q9 Q( T  ^; h+ R" R( n04、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。

) S  s9 F& T" {9 q6 E% m' X4.1、输入特性：
0 b+ H* ^: j- b' J# Y/ t% S
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 |3 t% k8 s# p0 g2 j8 r' L4 p表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)

( z& N% C6 {0 W9 Z  U, p. {表 2 输出 100%负载下的输入特性

表 3 效率测试（PCB END）
  Z$ ~+ ]' r0 `0 H% }! }

1 Y# d: M: o- K, ~) o1 _3 h
4.2、输出特性：

" @# r6 P* \4 i% @1 e7 f4.2.1、线性调整率和负载调整率:
' Z! ~2 J5 k% n  b2 z

4.2.2、输出恒流特性：
4 R, E" X4 g+ \) f" L

4.2.3、输出电压纹波：

# r* y- v, d& ]  g' v* e, L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。

% d' Y3 {# k' z* [! N1 |
! |" Y4 h- c5 D" s6 Z9 D

/ K; H" z+ }; l- U! Z

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

- w7 [- }9 [1 r! H. h0 u4 m1 a

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
3 I# \4 R) L) P+ }2 ^' D5 D( b& d

9 W) H% M# x4 e8 x注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ d1 L) z/ [0 [4 C; z
6 N9 d+ @5 g- |: Z, @4.3.1、过流保护：

7 f. K8 X4 c# W$ e( q4.3.2、短路保护：
) _+ `6 g, n8 g9 E% j4 \+ q

% ]# b: d, S8 [9 a" L4.4、动态测试：
4 ?- d3 {; K9 w, l
5 f, S& [- }* d! 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。

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

; y! X7 `# }3 n& s: O4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
3 Q; u: C/ D7 i3 q

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

$ ?% U0 C0 X0 ?

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：
5 }0 D  s- Y% ~
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
# E5 f* T: u$ M% g

AC90/60Hz，100% Load

, j+ g4 j. R# [! |0 S3 d  z0 V

AC115/60Hz，100% load

0 I: O* M; w! g  x  K& {

AC230/50Hz，100% Load

# h. G: q2 @+ J/ ~" T) L

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试
* }! \4 Q. l) f) F8 ]
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

/ {3 E# g/ e% v) o  Y. t8 _

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试