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

) ?0 O- d0 t( F( R% V4 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！
. r4 X5 S" o) {2 E
01、样机介绍
# L5 K; ~  l9 s0 w4 q8 U
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。

# I2 K( p# }; O

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

" _/ }7 Q* p5 L" w关于CR6345

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。

CR6345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。
( J7 b2 O" u; `' N
CR6345芯片特性：
8 P/ p$ N$ a+ R
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
. l& U$ H7 [) Y* I) c% ]● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
# y# G' m1 ~$ B5 L● 较低的IC功耗；
● 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；
$ O3 V4 L% e7 D1 F6 k● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
# l& ~( T+ g, _● 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。
& i' S2 K9 b  y$ `+ k9 ~' }8 s& K
/ K# S8 U. s# ~* i基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
0 S. T) ]0 k& M$ w/ d$ E● 数码相机充电器
7 v7 s0 S' F2 [% t" \● 电脑和服务器辅助电源
4 C, A* \3 `- _/ `# z2 C/ t  `● 替代线性调整器和RCC

6 `6 z* F6 `2 G+ r: _% _5 ^引脚分布

; w0 g( J2 H  T0 C+ ^# O% A8 S+ W. P

引脚描述

. f- [8 Z# v* e, I. O7 W6 F! M1 z

典型应用
' v: N& A* v& J3 R: v4 s. M! G% Z

: Q3 q. T) T2 f$ y4 r8 h! }- 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。

" u, n6 E5 G  S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。

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+ P9 \1 B4 E. u6 r2 b02、样机特性

3 t8 |! U1 K) m  n6 H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。
' x: M0 T- Z5 o
- A' n$ X+ @1 E  ?# s1 Q6 {2.1、输入特性：

7 T8 G$ @" H% o$ \( [# ]0 g. o; w2.2、输出特性(PCB END)：
+ f/ E# I6 a" q: d5 Z3 k
5 D+ m7 c. ~) A9 g

2.3、整机参数：
6 k/ k5 v/ m0 n4 V9 X* v# z1 T
2 e3 q" y9 h6 n2 ~% i

2.4、保护功能测试：

5 @& R% j/ p: [7 E2.5、工作环境：

8 b, M5 s- a$ c5 n1 d9 i. }' c1 G- x

2.6、测试仪器：

) B* r: I1 }/ P3 L1 l" ~

  E$ k6 `, r4 t3 H. I03、样机结构信息
& a+ a+ ~, l; j4 W5 a* o/ T
" R6 H  _5 \) N% }: x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：
2 d7 J( Z# j6 G
* e4 |1 R! B1 \7 {  V% y, y4 a3.1.1、原理图：

# a+ C7 Q7 W6 G. y, S: m/ g% S- V3.1.2、元器件清单：

- J) C: E! Z; O+ Q3 H3.1.3、PCB 布线：

1 m4 k  I+ K# A2 n4 Z7 Y$ ]8 {4 {0 N3.2、变压器绕制工艺：

4 x1 l8 v+ p4 z7 u# E2 \3.2.1、电路示意图：

3.2.2、规格参数：
0 @4 O# d% F. Z* f* w- r
2 B1 y5 ?& f) ?+ I. j- n/ C1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
3 X8 _& ^% u* m4 [7 e2 U# h2）材质：TDK PC40 或同等材质；
) k7 N( W* Z6 r* r# N$ ]3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
" g6 i! z* t7 F  B% s$ O0 Q4）N4：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
0 M* z2 K) W) f0 T+ I* A' |1 `+ u: `6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
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）)
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

9 L% a' s9 V: b! v3.2.3、变压器参数:
2 V8 i1 e2 p2 \/ t) u: M

3.2.4、变压器结构图

04、性能测评
  S, t5 U6 s7 g
7 F# G; [- J1 K3 R* 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。

4.1、输入特性：
7 D3 ]$ c% \& r  Z
* J# M* v7 q- d( D, y: 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。

1 T1 u! {8 L, q  l; u表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
7 t/ p; T5 M& G8 b  h$ t

( }& T3 m0 B. z$ I
8 h$ j/ t: q1 {! L/ i0 g表 2 输出 100%负载下的输入特性

表 3 效率测试（PCB END）
- V& p: v0 p+ o7 c3 p0 X1 s/ A

1 e# d. [5 p1 `- B* S; _1 K
( b- K! G6 L, G4 h" d; J9 N4.2、输出特性：
% n. Q1 b# a3 ~/ b1 Z6 c" i' J
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

8 Z0 x8 t. @- B& R  t+ r* d$ T0 D4.2.2、输出恒流特性：

4.2.3、输出电压纹波：
/ K. V' |1 L/ H, Z
3 {' e/ k- T/ Q. D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% ~" s' i2 \  h3 x
5 B" O8 m8 w! V5 B
. W. U, B4 e1 c9 S1 S! p( u

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：

& k; O" H% y6 v1 J- ?
- k3 e7 z: X1 l; P( [- G注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

) \+ V. p& e' ?/ W1 V4.3.1、过流保护：

! j) I% ~6 u) ?. C  l4.3.2、短路保护：
% G" M  U: B  w% I/ r5 V

4.4、动态测试：
( X  e% @0 ~0 s! S' x. y: @
: d( p  f. T4 W; x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。
/ U  G# o! n; x" ]6 k, b6 F; ]

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
; Y- }# A' e7 }( T. L' `. O

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

% V$ Y( {/ {( I# s: Q4 S

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

- X* }+ r) p- q  ^5 o

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：
0 X& O+ P% H+ O+ P# W2 ~
# }2 q6 e2 h+ p- z5 f: F" {: Q注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

( Y9 u! A/ D6 P# H

AC264/50Hz，100% load

: y% t  @& E/ T) h

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

7 Y/ [# |& T" D& e% t( j( G测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
9 @& p+ w( a! ~, {% H

AC230V/50Hz 传导 L 相

- E& }1 I& z, y) ~( `% k, x& q

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试