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

) D9 i6 x/ Z, h1 d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！

9 j( R9 c6 h: o2 M' i01、样机介绍

: P9 p* I3 b9 M5 s: ?, T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。
$ y: P! g9 r1 l: e  b( a
# M3 _8 ]2 R* b" k; g6 }. c2 A. G

: }) R4 \2 m: g) j% ]  S

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

关于CR6345
  T6 ]; Q6 k' I- B2 s( [4 E
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。

# N% f. u9 N4 [, r$ y9 U& r4 I2 iCR6345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：

( z: c- M  j. n% F● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
5 E* E9 X/ V" F- p: U: Z8 H9 v! {- h● 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；
+ |8 R" {; C3 V1 Q3 W8 P$ D● 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。
' \# B" i; a3 y& H8 \/ U8 H( a" D6 Z0 l6 x
/ {  M& n, p2 P9 Y基本应用
4 q# h6 A* `$ {& q9 }' B
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
+ R3 ?  t8 v2 k5 y' j● 数码相机充电器
0 O4 R* Z( c# h; H● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC

引脚分布

4 A' S2 C. F7 h$ d  R引脚描述

& \! @# d5 `* c- I典型应用
* ]9 i& m, V- Q

! ^" O- i- o4 @' ~. ?/ m' z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。

. U. L6 l9 p0 J. v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。

" S, e% k+ b. D' [0 g! E3 O/ T  l6 R/ M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。

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。

6 k( j$ B6 T! Y9 ~4 {! o2.1、输入特性：

+ \1 ?% o- }& d; e9 N+ s2.2、输出特性(PCB END)：

# [$ d5 U. T; k! V1 c9 @+ K" k

2.3、整机参数：

- u- a/ V8 b( v) r

2.4、保护功能测试：

* `. B9 B( D0 u* J$ f# o

8 g  o: C9 W  c6 j2.5、工作环境：

5 D  u6 H/ e) C$ @! r4 u

' d5 ^) G/ V8 O* k% w' c) `2.6、测试仪器：

03、样机结构信息
) v( _% P# R* |+ o% ?
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：

2 }+ N1 g2 Z4 W8 m% I. L& Q3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布线：
, ~: A* K, ^$ \# ~6 |' t- D) b

3.2、变压器绕制工艺：

) T5 l9 w9 _, H( ?# r3.2.1、电路示意图：
, D) Z" W5 ?" I* n" q( N  ~& I
' M# u1 }1 L8 e. D. _/ h7 n, g: W

3.2.2、规格参数：
/ c, ~) K" S( G9 i- j  j  Q1 U
+ C8 [* `9 v- E# k% s1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
0 E, }* j" M" m% f/ p$ {/ C3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
& \; H! H  u) T6 F6 o$ N4）N4：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
; j& V2 |+ Q0 G6）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）)
/ K" I& A' `) `- n) |) U8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:
& w% k8 U6 }! [

8 G" N: X9 T5 p# [6 N5 a3.2.4、变压器结构图

6 l5 c7 Z) Z" |" o04、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。
# i# l" i9 a7 d  w
4.1、输入特性：
3 N, x" i3 N, D, z7 ]) Q  |' z9 L/ V0 l, d
: _( Q) A# n" {( A; s0 J. e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)

表 2 输出 100%负载下的输入特性
% s3 `- b* L' D, D1 k/ l2 ^

* F6 P* _9 a6 _( B4 p表 3 效率测试（PCB END）

" _+ E6 l. B6 B- _' E, E6 g" K4.2、输出特性：
2 l) h2 P  Y- k; u, Q# l% B, o
/ K) Z2 V3 P/ r. O4 i6 @7 Z4.2.1、线性调整率和负载调整率:
1 O( X, S8 s% R% w& e

5 h+ E+ C: r& s1 r' y. G  [1 f( c% N, k4.2.2、输出恒流特性：

+ P) \  S4 S) l7 \# N4.2.3、输出电压纹波：
; R% s' l: h5 s- X
9 u: M* \# ^. ?- {) `% r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。

2 V7 ^" j$ i* o  X8 a* r
. F  S, I$ w  i" l5 g; M/ ?

1 Q: C# a# j  n5 T2 `* x

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

6 v8 f; L% Q- w4 C% o4.3、保护功能：


* X' M# U; K/ D( e  N注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ ?* K/ [4 o7 ]; b0 W
4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

2 z7 \+ R0 Z7 K4.4、动态测试：

5 _) _+ N1 g8 ]& g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。

$ I  o- g  q" L3 W2 U( z/ L( w+ O

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

; e4 C! q8 P) A& u0 `1 h6 Q+ }% a4.5、系统延时时间测试：

! M! O: o9 o! m- Y* h- i# ^" C* S注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
* o& b3 |' ?) o$ |

( F8 v: j( S/ P+ M+ a

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

; Z  Z: |* v! d; a

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

( z9 D) A& \/ i0 z

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

2 C) K8 a+ [1 |( v' l1 T

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

. y' Z$ E  C- c+ P: q& y4.6、其它重要波形测试：
: W, H: Y2 d7 y* O0 f0 I
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
: y9 M6 ~4 e8 F8 O8 e
: ?, @" l1 R. b  s! y

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

8 j' V) Q' {/ ^; J- k5 s05、EMI 评估测试
# j8 R, c% }$ V* q
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

" U4 \# t5 `$ I) o! C

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

$ k0 s5 t6 N- O7 c

AC230V/50Hz 辐射测试