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

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

0 |0 u6 w2 r2 B- \3 ^3 ~; 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。

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

- T( n9 Y* P: E' h) A7 K( ^关于CR6345
, r. H# _0 f- t: W
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。

CR6345芯片特性：
- j3 \4 U; j' l
+ G: }: Z( [; ?● 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；
( D: X1 ?: T1 G8 \- ~( F+ K6 O● 较低的IC功耗；
# R% P# e4 [; ?2 d/ K● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
9 D5 I2 A" h+ c2 O) s7 P● 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%；
● 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。
! Z8 b$ m% s# ?& P2 s
$ [8 }* y* W( I- b8 o1 ^: `基本应用

) a& N$ `, L0 G% E● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
7 O1 x* l4 u4 D7 K4 L# }● 电脑和服务器辅助电源
" i9 V' p3 y4 b: {" D. E2 X5 K● 替代线性调整器和RCC

1 w1 _' e1 D. ~引脚分布
3 d; Q% O0 G2 y$ ?  |! c; O( b
* L+ H, |6 W9 ]" p

引脚描述

% c7 W: m9 j& t/ ~0 v: G2 x- p

典型应用
& B3 p; b5 F7 y4 B

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。
: T5 t4 x& V% Q2 ]
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。
+ j& u: }. C" V. _) i
5 |- y4 h+ @4 b  O" x9 T9 U, J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 n3 w9 |* R' U6 ]% K  f0 L
02、样机特性

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。
5 `+ d' c3 a! x* z5 V' a4 t" s
6 c& x7 @% i3 ?1 a; u$ N8 @2.1、输入特性：
$ x( K% J. G8 ?3 f0 e( X: [

2.2、输出特性(PCB END)：
: L- s# {; B( y# Z0 e+ J

- z( O0 n& A% H6 `$ M( x5 G. T" ]
: S! {. O6 D+ ?1 X  H2 h" b0 h2.3、整机参数：
# j' p" \* \  K
. _% ]1 p/ w/ t/ d4 d$ b

2.4、保护功能测试：
; w5 u; o7 n$ H# k2 C

' a* s/ v- ~# S2 P$ E0 D2.5、工作环境：
, B  ~3 Q: A! C, R# P3 E: o: r9 i9 c
2 F( Y0 q3 Z# I3 `3 R8 B: u1 Q1 J

2.6、测试仪器：

03、样机结构信息
! }( W1 x* C3 p% m9 f5 Q) ~
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。
" b6 ?3 h( Y! o# Q0 j3 F7 |6 t
( X0 a0 j* C, ^: S" p3.1、电路原理图及 BOM：

3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布线：

3.2、变压器绕制工艺：
8 V# t7 v, z. k/ Z% `  M
3.2.1、电路示意图：
: Q9 B; N$ y4 v4 ]

3.2.2、规格参数：
6 @/ J6 o& v% a( x2 l) k2 C$ U
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
/ r* b, u. @* h  }( c2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
$ _) M: f2 a: ]& k4）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）；
4 {/ K  ?0 B7 Q* V& S% k6 j& g7）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）)
: S  o, o$ s" A( g/ j9 e3 V8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
& B7 Y& B! R# D9）成品要求:浸凡立水
; `$ `. u. ]  }
. F9 f  A4 F* Z; g3 _3.2.3、变压器参数:

% f1 f  T* y9 n( K  `/ c  I" D& E2 E

3.2.4、变压器结构图

# H9 x# `. }8 o+ l3 S& K04、性能测评

9 c0 r, [! B, Q9 z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：

- c  D; K3 |2 G# Y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 q2 N" M5 z  }+ v* Z
8 R' S  u" v+ K5 ~+ t3 u. N表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)

" a* w/ [" p. H' y& h2 N表 2 输出 100%负载下的输入特性

表 3 效率测试（PCB END）

! }' ]& g) a$ f; w! O: w
4.2、输出特性：

! q" h) Q0 T  `4 {) w4.2.1、线性调整率和负载调整率:

$ G0 c: m* d$ W" W, ?4.2.2、输出恒流特性：

4.2.3、输出电压纹波：
, P0 ?5 }+ A1 N
+ D7 `5 `: r" t8 V) m6 i0 n" X  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。

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

9 y" L  I* M$ A' b% N# Z

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

3 R+ r# A+ x' p7 }, q( y3 u

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
: r2 w0 @# P! E% M+ Z, t, W# e

1 R5 D5 I/ O% v* d+ `2 S4 G注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
6 o  R( G$ r6 [9 X3 J0 ?; b
4.3.1、过流保护：

$ Y# s  \* ^) X+ R; [( I4.3.2、短路保护：
8 ]5 H  x% E+ v. f

- |, F( E/ X7 D4.4、动态测试：

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。

! m' T) ]; }$ k

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：
; Q5 h1 c1 L$ C9 h
  p) I0 v* w4 O注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

$ @: f" n  B' p! u

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

& ^6 T" e1 u2 a$ f/ @* r

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

) S5 y1 Z, R: l% r" N( K) ]7 j& N4.6、其它重要波形测试：
4 j/ L. O/ n3 C8 b0 I# M
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
; D% G" O) g; U1 f) p6 F
0 w: g+ R/ S/ T1 d

AC90/60Hz，100% Load

7 r4 ]6 ^2 q. ~9 D5 B$ i

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

/ G* V" p9 l- B/ N4 ?3 c+ @# `3 _05、EMI 评估测试

测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

( ?) O7 c5 [2 @5 s* h

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试