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

3 z8 Z$ x/ T/ p2 V+ j/ W* e8 A# `$ v
0 C& D4 e; J$ U: A2 M  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！
6 N0 [( L* D3 g3 p0 T+ y3 x( y
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。
4 A6 i2 g7 \, o
7 [6 X$ Z+ X4 @# o' \

# C9 p9 f( Q9 g9 ~9 ~# f

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

* b  c1 D1 f1 o( E) W* K) d关于CR6345
1 o4 p( v9 n3 o
4 A2 D5 [8 ~. t6 Y/ e# PCR6345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。
  G: j" V; u1 t& A' [! B5 D
& T; Q8 Q9 H% j1 A# e7 LCR6345芯片特性：
5 _0 J* p$ B) {$ [' n$ c' f( [. u
● 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；
- b  c0 s3 l1 E  P● 较低的IC功耗；
; S  I$ u' x6 I- S● 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%；
9 e4 `) p& [+ {6 T● 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。
8 u6 }, i$ ^6 J+ M) R& m
基本应用
9 \+ W, c+ q: z  y
● 小功率电源适配器
9 n8 B9 A* L* p● 蜂窝电话充电器
( R6 O) s0 i) ]5 _5 P● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
/ c2 j4 l2 L- a! j6 B" L● 替代线性调整器和RCC
; U/ L6 T! x( D, S: M9 u5 D
1 m; a6 h4 ]- _, Z8 R! Q, G7 |引脚分布

( j: N. l) \5 A$ F- p. _

引脚描述
! G5 w3 |, |. ]3 @" p+ X8 V
  S5 l. Y% }, ^+ U

8 ^, v* u& w; Y典型应用
4 P/ M6 g7 m$ _( S% L

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。
- n1 ~, c+ ]! N4 J
8 v, F, i- P) v7 |" D% D' a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。
' y% m  m5 b( {6 P: l
! k+ ~- W! N1 s& @5 X02、样机特性
+ ~* K0 I1 e$ M- K
4 x+ X# ^2 H7 R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。
; ~- a1 y9 q+ E2 [+ l
2 e6 \& p; @4 Q5 O2.1、输入特性：
( x, @+ _7 K  Y4 J: i
$ N& R# N- f) r

; Y9 f; H) F( z2.2、输出特性(PCB END)：

6 ~; `9 k; ?6 Q/ w9 c

! u0 i2 w- {9 x( a; X
2.3、整机参数：
: S5 A. \* N  E! I; e4 U5 r* s
4 w/ g3 T! [. m/ m6 s! Q

* [1 ?' n4 U! F5 e7 Z; X" k2.4、保护功能测试：

- b! I# M2 W7 Z/ x/ ^: R& |

2.5、工作环境：
7 v) D$ G9 T' d* A/ Y
1 O$ R9 D+ S7 o- \3 e

2.6、测试仪器：

( K! v1 c# t* Y! r1 C1 d& U" i/ p  N

6 i1 w' z7 I! Y- \1 v# N* ?: h03、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。
, p# n4 U7 Q' S& r
5 w) |9 H9 c" |1 g6 A7 p3.1、电路原理图及 BOM：
* D$ }) h4 X$ M. B- \8 h
3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布线：

4 d0 }+ ^, p$ x+ Q3.2、变压器绕制工艺：
* a! N: s& t9 n2 L' J9 O
  _" H. q8 i- h  w3.2.1、电路示意图：
) `" c5 Z4 l, l5 N; O! d! T  |4 I

3.2.2、规格参数：
; J- R0 }4 S; d: [8 l+ M
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
0 \$ A4 L' k% E" G7 a) j( @3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
' o0 h7 O1 Q) e( J- v6 ]4）N4：三层绝缘线；
; F7 }* W) g2 N& v5）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）；
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
8 n9 K( e' M. k& V$ k  t
3.2.3、变压器参数:

3.2.4、变压器结构图
  B6 O6 i6 s$ k# F$ K- I

04、性能测评

  D5 R4 e6 w: }. Q2 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。
' F/ Z1 ]% c7 e/ W& J! U8 P. y
4.1、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。

表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
1 c9 ~& n  F- e3 M  L

/ Y) p( z+ @, j$ N* k表 2 输出 100%负载下的输入特性
- d( c9 y, D' q& y

2 a$ q- `+ E3 X4 j) S; h表 3 效率测试（PCB END）

5 V1 C4 a( }: k, s7 C
$ S' T& X" Z, w* r) p- {4.2、输出特性：

  h# H+ m$ [0 H& q  U4.2.1、线性调整率和负载调整率:
( G) P2 o9 i. Q1 r( R* f

& f5 U8 g" `2 f0 }6 K0 s4.2.2、输出恒流特性：

& R) k. A1 B; B4 A- i: u4.2.3、输出电压纹波：
( Q* Q- n4 t; A5 N
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。
; F# {7 W/ ?# ?& l0 u8 i! M
+ `% B/ u) c) e' ?
+ q( z7 I: G5 s( d" o( A) d

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

$ A" w+ v9 s9 S' F$ e2 U9 j

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：

) l! P6 I; O; e6 f  y5 {! D3 J! \% z
, m" L3 j. [0 I! b* I. f注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：
  ^* t) G2 W2 R3 b9 C3 Z

7 ^: R, K+ g+ y* O4.3.2、短路保护：
0 [) Y( _6 W- u

4.4、动态测试：

6 H+ D1 h; X) k: x$ }. \" o( w$ G; o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。

7 O# }  d/ N. |' G- y. ?7 o  P: B# e

9 M4 U+ O0 w/ p- Y  u* S# o

AC90V @ 5ms

0 ]8 _$ R0 {) X1 ^/ L

AC264V @ 5ms

9 ~; V- t" p+ ^% W' A2 g3 W

AC90V @ 10ms

/ f. q4 t# e  w) F" }8 \' `

AC264V @ 10ms

7 ]2 ~7 H+ }0 r% \4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
' D' P* D# m* n5 [6 {& o9 y

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

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

: C$ v6 U7 P4 r8 V% q9 |! R8 _4.6、其它重要波形测试：
. M8 a* c+ O0 s# N4 o& R+ s
9 R" }5 }% m: W0 e$ U- v% K注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
$ j9 K- T" ]: f! s* p
2 D" t5 p6 w3 a# K

AC90/60Hz，100% Load

4 x4 _: X/ r2 A9 e. `

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

/ ^  n, t& [, q5 y4 O

AC264/50Hz，100% load

0 m5 |" j4 D" Q. J$ T9 p! j

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

7 a1 a3 k$ |, s8 y! U) p测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

% ?0 C2 y% B2 _4 V

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

$ [) o; h( G' C7 e6 F- j

AC230V/50Hz 辐射测试