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

, }  W& r6 K9 m% z  R% O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！
/ G2 X+ ~5 h. [$ C/ x7 E7 B
01、样机介绍

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。

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

关于CR6345

& c# W! s3 I5 L  P% w" h& n" tCR6345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。
, `$ n! T; e1 H( J; `
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。
3 i3 s. V7 X. i5 R' n; F
CR6345芯片特性：

● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
6 p! g7 F) h  s& Y1 B1 i3 D● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
6 j, A# }; v( Q- n, X● 较低的IC功耗；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
0 B/ _0 C" h8 `( `% z% M● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
5 n6 w' z( T9 l● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
$ X9 _% ?# j3 C. \( e3 d2 O● 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。
: R; X( P- T3 v5 x. V
# D( J% c' T: G$ h. B1 J! x基本应用
- ^. z- v. z: X6 u
- r! q/ q& C: V● 小功率电源适配器
7 f) r- ~* U& L& I9 |/ ~● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
/ `  ?! x# Y! t' ~6 f1 J  v4 L● 替代线性调整器和RCC

引脚分布
) c* E1 n0 e/ J
. \. N% H& N# |  q: |! G0 Z/ {

  }1 G8 b6 W- U& v+ R, \0 V. _引脚描述

典型应用

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。

& k2 Y; ~) a: ?4 ]6 y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。
! p3 p5 J/ g/ \2 m0 Z8 E! \
02、样机特性
/ W1 t0 A0 H! b' H- 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。
6 X2 c/ V- p% ]! X
2.1、输入特性：
* L, n, d' f- j- Y4 z; p

+ E2 I2 K1 V, Q3 r0 ~$ e6 @2.2、输出特性(PCB END)：
! i* D, |$ A( D7 a( h# ^

' R  q4 u9 }  ~
2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：
2 j7 f, Y) Q1 A

2.5、工作环境：

# o# O8 q, u2 b6 T) l; }

2.6、测试仪器：
2 v& N5 c) @$ S- U1 w, Q+ `/ k
9 O4 j/ d" q( u5 y; W

9 ~9 [& E% d$ V) ^03、样机结构信息

( Q  t; V/ ]/ \+ q$ ^7 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：

3.1.1、原理图：

( d; ~7 z2 f6 k7 v7 L8 ]3.1.2、元器件清单：
$ f" L# ~' _1 o+ q3 x

3 I2 x8 C8 r- I- T0 @: X3.1.3、PCB 布线：
5 S& |4 D* _2 }" X
: Y* d5 y4 ^5 U0 ]

0 i; [2 k- j$ g  A6 t3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1、电路示意图：
; z: A/ a+ R' p7 l8 O1 ?2 ?

3.2.2、规格参数：
& O) t7 U" R& E  H2 ^& n, u
" B" |9 H7 Z" x7 B3 |( s$ y/ m1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
: Z$ z3 g5 D: r2 u/ E3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
. X/ Z* h: [+ Y2 I4）N4：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
0 Y1 ]. V: P* ]- q! l6）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）)
$ \6 s) G( e8 x* p0 j8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
3 {2 Z; _% k" X0 ^+ X9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:
' b! I/ ]1 M. t
5 ^+ B. D( ~" N4 N! o

' a; G, w6 u4 }; G3 P3.2.4、变压器结构图
- S  o, H  R2 e+ M

. |+ }2 y' R2 y" G04、性能测评
! W5 w6 H9 [; U
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。
% t4 T2 J6 H7 t" b# m$ A6 B  J
4.1、输入特性：
8 [5 {% d; v# [, g
: j$ ^9 X3 u5 D& r* z% B/ \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。
2 N0 B5 C7 _* S; d  G% M) T6 V
0 J3 \3 P% I4 e0 C; {) k/ D/ d表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)

  S$ U2 d1 h! v: E$ I
表 2 输出 100%负载下的输入特性
; W4 U8 V6 H- S6 L3 f7 o0 |

. C- v2 L  Z- V  i, v2 M) k7 z表 3 效率测试（PCB END）

+ I) h9 n: @6 p/ H0 [
2 I* F$ m8 n8 L# A8 K; [7 C4.2、输出特性：
  w, E0 j6 d% c- W. X& S
; ?8 n' |' t2 B- ?9 `' }2 p5 h& s4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4 Y7 v0 ^0 _! I/ |8 r* [  y4 M3 ?# @4.2.2、输出恒流特性：
8 O* s5 R9 U% }4 w7 {" `

- B% E/ H8 H: W2 V  N4.2.3、输出电压纹波：
8 J. P+ M, R* Z5 `  h4 e, N) m
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。

$ S1 }$ T& l: B7 B) h$ ?4 N
5 W1 W8 [3 ^2 S! r1 W' P1 @

! S' {3 L! R9 ?1 e

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

5 B# `2 h& w% z# m

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

! c$ U+ l, p( N2 d

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
8 T) p$ c+ f  h! i/ G, f
+ x4 s3 h/ f9 S% G3 Q
6 ^/ E$ N; O% m+ C! E0 Z/ Y0 a& i" M% e注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：
6 ?1 @7 \6 x4 K4 [1 X

) _4 s. j: M8 y" P4.3.2、短路保护：

, x6 }) }/ z3 i; f' B4.4、动态测试：
0 X+ W0 |2 W7 b# o+ S7 s
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 G+ g, B  }" g/ H; u; m

: Q$ Q* J# [5 N& Q  K' s

AC90V @ 5ms

2 R+ W9 T6 o; _1 B  b( \! @

AC264V @ 5ms

3 |3 p! l* \' O

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：

( [$ R$ Z' s5 l6 Z7 g注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
3 Y7 @1 N0 y5 T! s3 W  @  [

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

9 ^" i; A( G* x5 Z* b

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

/ Z! G6 t/ ^$ T8 x. h* g

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

. `* |2 X3 ~8 j; J) h* k7 Y6 E

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

1 Q- w% n$ i$ i$ i* D& I4.6、其它重要波形测试：
1 {  h- h. M" W3 K( R- U$ N
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
# z* x& K* c5 L0 Y) j4 O1 G
2 C1 h3 d4 C, w3 y$ ~; p9 N" k  ~! u

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

6 N) X9 g2 H+ J' N, U; i* K( a05、EMI 评估测试
. U& Z* {; \: O& b5 R& S" f
3 E: U! g( J0 |8 j  m' L测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
  ^2 z% d8 o9 M3 t
6 \3 o* K7 H* G3 y. ~

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试