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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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！

+ b$ k; ^# ]& N& ~  \6 T01、样机介绍

  `, o& Z; B0 S: W% \+ m. v4 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。
2 v- U# ^5 o. b& ?" P

+ c, Z& V& P# J( |: @8 ]( p$ r3 E

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

" @3 X7 I0 e2 ?& _关于CR6345
5 }, h6 {8 @' U; v: l! I# C9 A8 b
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。
  i+ O; \. t" [
2 H& j1 V5 o0 k0 ?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。
7 O0 t" h9 T. v% d6 Q1 k
CR6345芯片特性：
: S3 L3 _+ J0 P2 T; \
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
/ ^( J- U5 Z, F5 z) B) x● 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；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
. T3 L+ [( M% i$ Z0 ~7 W● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
* M% B% q7 o- V3 M/ S2 n$ A3 I8 u● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
● 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。
$ p9 N. ]' }! p9 U
1 W& k2 g1 V! B% r1 i4 \; S: R% R基本应用

( s" A1 n# W( r, F9 P8 e/ O% n● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
. r: R7 y9 K7 E$ J, A  c" d8 ]● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
. V6 R- ]& _% j0 i; h9 ~/ ?● 替代线性调整器和RCC
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引脚分布
  l" ?1 S1 B8 l8 ~
2 j+ g" w) k" Z, e  [

$ b! i+ u9 U0 l) b引脚描述
6 q% {( t" D# W) A

典型应用
5 [6 h5 K' G2 Z% u" T0 H

3 [- h: q" v* S& i; O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。

+ C- ]# V; }3 x; A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。
" Z# m& b7 B1 C  J$ `, ^) ^  E
& z# t; q" Y5 i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。
, {1 q3 B5 c, I
2 x! Q  M8 X" A4 o- k% E02、样机特性
9 v' e2 W8 _' M3 _
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。
& {  d& I. Z$ o4 H) G1 g
2.1、输入特性：

- y/ \) V1 x2 c

. q3 @3 p7 |6 ~& o8 E2 t3 _5 I2.2、输出特性(PCB END)：

7 J( t9 C7 ~6 c

4 ~& L3 D, y0 l+ S
; v) u' J  k5 M, Z3 A- T( m0 i! M' P2.3、整机参数：
, F4 U9 ]* a2 F3 p. ^/ D+ s3 s$ K  ]
  ~+ @$ B0 m% C7 P

: e  g1 G1 j/ m7 W4 J7 A2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：

2.6、测试仪器：

0 y# |: W. R8 \2 b/ Z

5 I1 u0 \7 Y: J( [/ Z8 p03、样机结构信息

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。
) f# M7 k( G1 W
3.1、电路原理图及 BOM：
6 f0 {4 {2 Q7 V4 Q& _
3.1.1、原理图：
& A+ t" Q' V8 ?/ t( ^

/ K+ R7 o9 T; k) l+ w3.1.2、元器件清单：
' x; h4 N5 }. a0 s3 ]( H

; M" O4 x. B" z8 b# E# T3 V3.1.3、PCB 布线：

/ Z2 c6 \$ s" S$ ^- @; l

3.2、变压器绕制工艺：

8 ^! O4 m% n0 P1 ^- H- M0 k8 h* V3.2.1、电路示意图：
. t- ^6 c" D  w0 `. d  x

( o: x, g0 P' W+ E- M3.2.2、规格参数：
2 \$ g  K( A& h) T' D4 S
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
& b! J+ e4 [9 C: @2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
4）N4：三层绝缘线；
: D* z8 \( s6 S" F: l3 I/ p5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
( B5 ^* _& ]  I' s1 b$ R5 B, C6）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）)
9 \; t+ |, ]# S8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

2 m7 a8 G* V' e! A+ H7 v! F3.2.3、变压器参数:

+ i  B5 l- X  u7 J1 l6 d$ }" y

" G8 c& `4 X. R( }8 c: ?( l3.2.4、变压器结构图
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1 j3 S' S' G2 X04、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。
/ c0 q- u9 n. M
4.1、输入特性：

; ^; I. c  x4 P$ ^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。
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表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
% d% O2 H  m: S+ l$ O

表 2 输出 100%负载下的输入特性
1 _1 |$ }3 k% ?: K

) M: \; h  P* U1 \' B( K3 d( z! v表 3 效率测试（PCB END）

; b% S) L* H" Q7 u" X4.2、输出特性：
4 o! g; @: P  T1 y
5 E8 }3 |% T# V, |) p8 U4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出恒流特性：
! c  C- H" H2 N  z7 t

/ G) J5 `* g1 ]1 q4.2.3、输出电压纹波：

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! p9 L' n/ A

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

* l, D; y2 e  z

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：

8 v$ P$ p/ C. l/ v7 [4 X7 [+ R
9 y* C6 N) f4 T, c. c' O注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
' B" N, f7 o4 p
4.3.1、过流保护：
' _$ u* i& [. T, h

4.3.2、短路保护：

) y8 H3 s2 R) L! n4 ]1 g2 @4.4、动态测试：

& A5 A. n8 g# i, j" H1 e/ R* u0 m6 ]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。
$ D7 q3 ^8 `& B/ Y

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

* c# N) o/ p9 V: V

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4 e  V* I1 D" {$ L% p/ {9 ^; G4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
* G+ x0 I/ q6 s

/ J7 z7 e) F. a9 z6 a) x

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

1 T! q- \3 X, @8 {' O* K- [

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

/ q$ r. `4 ^! {  F* s

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

* }- n. n3 E% p& v, |

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

. I: H, y2 K7 i0 A! E! j3 I# x4.6、其它重要波形测试：
( w6 I8 `( g# C' ?$ o
0 g( F0 g* O  D. y注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

4 }8 s, Q6 F6 L- w, ^/ Y( b

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

5 ?, f% K- a8 c% i- _

AC264/50Hz，100% load

2 D- R/ O& J4 S1 c+ }% ]

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试
! |' S/ S" h% s1 f) [4 Z' V/ G
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

! a7 P7 z: ^1 [. G, P7 A

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试