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

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1 ?0 B" s9 R8 L. c" W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！

01、样机介绍

% B3 S( V: v) \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。
, H7 p; F, r6 D. Z. M; M
* F8 M* E1 L' y- R

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

. e. c" k( |- l9 x) z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。
1 e3 x, f# ~/ A
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。

CR6345芯片特性：
; c' B9 \: Z4 o4 H+ L
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
! l4 F( k% H+ Z/ F4 d● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
5 K  o& N( X6 ^% A' V# u● 较低的IC功耗；
- E; E3 V: e+ f1 {5 ~' R* ?1 w1 L3 p● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
% N/ ]- X7 Q1 B● 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%；
% y1 K+ H5 h& y5 J( \) H# H● 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。

基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
% i: _3 [. x% N- M- E& R$ z● 电脑和服务器辅助电源
- u0 I4 j# G* h2 W0 O● 替代线性调整器和RCC

% [0 C, Z5 h; X  H- |) Q) j+ u/ ]# k& W& e引脚分布

  j' s3 ]! f) Y& I# R引脚描述

典型应用
- c3 F0 c! ~/ U9 \" n' f* C

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。

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。

9 X! v( i) L9 r5 z* k6 E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。

  P9 r1 c1 z4 T02、样机特性
4 ]5 f  }0 H, y- Q# I
  l0 |, \) `2 x7 u3 X5 ~) u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。
4 ^2 h+ T( V  G' A: X+ ^" A# `4 |' o
" i  Y7 e3 H& r1 g2.1、输入特性：

1 ~( K% T5 k# Y/ q) q8 Y

2.2、输出特性(PCB END)：
3 Y$ Q3 e8 D$ j
# A& E9 Q! c" y$ ]5 x1 k, _

% t! w( k( J0 o6 Z/ |
2.3、整机参数：
8 S; x5 U4 y' J1 o; n
! P9 i4 n+ @: z! ^5 R1 I& o

2.4、保护功能测试：
" Y0 N: l9 w9 ?
. d2 c" `3 V4 O+ g# H

5 y( Q/ j4 r2 {7 P2.5、工作环境：
' |# N  i* d: ?) M" e5 q( D" i, p

2.6、测试仪器：
- o5 S# j" h$ [
3 c  J2 H2 ?( ~4 k6 v" {; A

03、样机结构信息

3 |1 o" L0 O% }: d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：
8 t! U4 }& o$ g' b1 ~
3.1.1、原理图：
  b' D8 V* Y  |& W  {: t' X

3.1.2、元器件清单：

% S' B% F$ S+ E  m9 I4 G3.1.3、PCB 布线：
3 L" ^, _1 U$ l2 {4 _1 v0 ^& ^8 z

2 a9 g9 H9 p9 J# [" o# g3.2、变压器绕制工艺：

8 e7 V2 w/ \' J% S3.2.1、电路示意图：

" M! i2 m" x9 u4 E. A) l! Z- f3.2.2、规格参数：
8 m' l# D9 u* C  D
2 r, k. c; s2 C0 }- U  s! N1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
1 b3 P5 @. k, ~7 I4 T8 V6 G2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
+ \4 G6 q7 c* m' }  B4）N4：三层绝缘线；
5）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）；
* F2 G2 V, i3 o: j, `9 B2 W' V2 K7）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）)
" P, H. K' ^* ?# M# F2 C! ?8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
$ W2 u. W$ B2 S; ?, @! C7 P9）成品要求:浸凡立水
# |& {: g' x' V% o, r
7 @( @$ t7 E2 r0 V$ t3.2.3、变压器参数:
* K. {1 x* c3 p; P0 |  t# _
6 }  F" N/ b8 ?( ^9 Z9 O

3.2.4、变压器结构图
8 `" o4 a% X& C( v
) T$ w% r" u1 r8 S: u' f; s

04、性能测评

# t0 a; Q! N, B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 Z6 o' ]; U8 [  i- Q. y# U/ r4 c
# h8 {/ n7 F* k4 f4.1、输入特性：

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。

- \: F9 F! L+ W% B1 ~# G表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)

表 2 输出 100%负载下的输入特性

8 W* _& m# w& p& \+ c表 3 效率测试（PCB END）
- H: z, X! Z) |1 D! b

; l# o$ r4 t% x& U1 P( a- r
' Z! K5 Z" H! y9 m2 m0 Z' L4.2、输出特性：
7 V# d9 h8 z; x! n* L
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出恒流特性：

# K+ ~* q% P1 c1 U9 k* w  ~4.2.3、输出电压纹波：
  S/ W1 }' @) ]+ d% V' i
% Q6 {* A9 Z; {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。
  ?( I: T& M7 ?  l- D7 }

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

& c2 N1 e( e* X3 q3 X3 ^

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

; w- T" g* H; v1 m# ^4.3、保护功能：

7 q) R6 ?' o* m) e
  @3 Z3 w  G( u! G+ }5 K- z注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
2 e+ h# u+ x* y
4.3.1、过流保护：

1 P& n( U- Z# H; t' G4.3.2、短路保护：
5 A5 ^+ ]) g) B7 K8 k

7 A9 v8 p9 v( g. w3 k3 H  |7 e4.4、动态测试：

+ l& l' c3 r2 a. Q* Q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。

/ D" M8 _8 V' E8 l/ l) r

AC90V @ 5ms

6 Q/ [0 O3 h4 V

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：
# ?0 M; {8 m+ O, m) j8 c) G
1 F+ _+ d* @) D注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

- g0 E& y1 i. L! b  e

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

3 U, |7 v) v$ W$ V% B

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

8 D! u0 B! p" a6 D$ t6 K8 |

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

: D. C  ]2 m, p! R) g# _! r% j

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：
7 V% u# w9 o: r% x
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
+ M' ]. }) l  U! U
* R% p3 N" W, g/ B7 ^

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

9 v8 J* ~1 O# B( R: e05、EMI 评估测试
& ?& m2 {( e/ g. w7 T( R' P! d
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
& u6 F& r- d& p; {7 _  a  O
& j7 t& k! ]1 S. ?0 M; w

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

4 s2 M5 j& _- u2 ~

AC230V/50Hz 辐射测试