本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
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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！
0 F1 \& P$ r% O- [8 X
" A& c6 R6 @" ~01、样机介绍- O% [0 l C, y- K8 I; z
4 Y! R2 G0 s% V" t7 e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。
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! ?( o8 V$ C* y9 U
5 U6 a7 p( `2 H4 k
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
2 D3 @* A1 \0 J关于CR63452 e( R* B/ f5 u5 d
8 w, B% x O& VCR6345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。
! ]) w4 O1 p7 C7 w' ]; d/ F/ s& T, a' H0 H
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。
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+ a8 s/ {( P7 S/ u5 k3 jCR6345芯片特性：2 u1 `; M% Q$ k
6 u+ g& U4 y6 N# r5 J2 o● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；/ w) T4 w2 b0 j
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
, t$ U+ u& b. G● 较低的IC功耗；
. W9 K- u% X% g) L7 I● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
( a" r/ ?' O: J( D● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；" D( M% e) c/ c6 l, ~
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
( @2 D5 o& }. k, L1 e' l0 d● 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。/ h U7 J' m- y* ^( E, Q
, \+ G& }$ _5 a) }0 B* C! V2 f基本应用
$ d! R7 Q7 \$ Y% F! _: k; e1 ^ q* s' C5 J% i4 \1 l
● 小功率电源适配器' I; O) ^5 K$ T# c/ d
● 蜂窝电话充电器5 ?" i4 ]; s$ ^* ?3 e
● 数码相机充电器
! v9 [8 K1 _) ^● 电脑和服务器辅助电源
m; D d6 N% l% G7 u● 替代线性调整器和RCC
4 i' t9 @" Z4 N/ Y
: ^2 ]% Y7 z) @, m引脚分布
5 j5 f$ Y( a& G; d4 W. X$ W& J: z- |. N
. P) R. c/ F: ]$ y% L引脚描述; n l8 `- x4 F- Q) x. [
, C9 r. a: a |: @: ]
$ k( G" c, Q% k# V) \- _* ^典型应用
& s: H( Q, H5 v- u2 ?( _& b" 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。: R* ^, N- F( T/ Y: ]
5 K- p u$ X& t+ L2 F
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。; ?* g% H% Z k$ Y% Q8 j
# G9 X+ u& l( M2 `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。
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9 d7 g" r, a' Y; o; Y02、样机特性% M, q. y0 Q* Q6 j9 {
: R8 O0 R0 k$ w' n
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 i/ k0 Q* W7 G9 n, F
5 `8 o' f6 v9 q7 \* s3 X: _- D8 Q2.1、输入特性：* {5 [% D7 }' Z$ E8 k# `# b$ q
9 y8 ^% g8 m) l( V3 O* r
4 s, [ Q6 T& Y: P: `3 r2.2、输出特性(PCB END)：
# u9 ?- q; C( ?3 F# R
Z, M& `: l0 n; P
9 a5 h: r3 D8 p7 n) J& m7 B8 U' b/ D$ A" |: ^
2.3、整机参数：
+ C+ n, T/ b- \7 r6 B8 }( f; [8 U* d; ?; i" X
. Z5 Y( p! Z5 h* u9 T5 b" }5 }" _2 z9 b
2.4、保护功能测试：9 l r0 e$ C2 _4 p4 Q I* T
2 c+ _' z. S A" q- l+ k) H
7 z3 n0 a2 v; w. f* C2.5、工作环境：
8 @3 d- f1 P8 c' Q" ^ |% o& k! l; a# y- B/ {
5 L6 x8 X4 G$ m$ Z( H# |
2.6、测试仪器：* R1 J8 }2 T7 @6 f/ P% d* X2 y
& q+ T, [" M7 I- j9 E' [ Y0 ]' X1 H+ ~; {0 g
03、样机结构信息+ r. r; d! G; ]; Q
) Q! z8 L, }& [' g L" |) R
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. q: v7 |; |) O
$ t2 [' V" N: O7 A; R% r
3.1、电路原理图及 BOM：
1 D- J: w( V' o C5 g+ N8 ^* a. q# V( o6 l" x9 y7 N0 U
3.1.1、原理图：
( h: X2 Y9 b2 V# m+ X$ Y: g- O% r. R# i+ ~# V9 ]! x
3.1.2、元器件清单：0 e) m) i0 V. A) \
9 e6 y7 k8 P- |1 |% b
3.1.3、PCB 布线：
: |6 ?5 f* Z0 a" x0 N, r% a' ~
" a4 T2 W1 P h
' g' v# w' H% u3.2、变压器绕制工艺：
" f0 T5 a, f% v* u
! Q% ?7 c4 t+ G# f: A3 g# ~3.2.1、电路示意图：
5 q- \8 ?- Y& R# K. Z2 X( J, m V; t( s+ G9 U) ~( x
* l/ j& i4 ^+ e; ]3.2.2、规格参数：3 D. K3 o# @* Q
7 r& G% {( u! P2 p7 s3 A0 @1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
6 v/ b! w7 g% Y. f5 k( k* A, B( u2）材质：TDK PC40 或同等材质；7 f# n+ t# u9 `$ R7 |$ d
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；6 s5 {" U5 x Z) j5 {. M0 s
4）N4：三层绝缘线；
1 W5 z# T: q9 Z7 |+ j1 u) S) i/ p5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
5 U( \+ K, @' {! @# @: C* G6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
, {; z: |; m5 R, j! l7）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）)) z9 G; u7 [& _
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min* L' n- e' I! H, e; z1 N( U
9）成品要求:浸凡立水
! e3 j$ m4 \. j
, E) l' V: C. }! N5 R3.2.3、变压器参数:% @1 e; R1 g. G. ~9 I% M1 d+ L0 M
) n ?" {% ]+ s/ G
0 ^) A' B: D7 p( {: ]3.2.4、变压器结构图
) F' O& L" L9 O+ O* ~' ^8 }3 h
* W& t, z2 H) x. r+ j
) z. s+ J9 K4 k9 j04、性能测评
0 G2 n7 h9 k5 W
~, I# L h" F# T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。 : k( d8 L; L* G3 x' `7 }
& S1 Q6 O; [7 ~) y
4.1、输入特性：
; T+ a- v/ M. h, }1 `+ ]2 ~) v) s: V. `0 n" I- d
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。
" I" |7 c& L0 ~
8 A5 {( ?, o, b9 c0 x表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)/ e4 ^) ?9 j1 P7 W4 U. k
/ b3 w: P* V% r
3 o( G) F# W; a
表 2 输出 100%负载下的输入特性
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/ G7 Z7 v8 R8 C+ E' X表 3 效率测试（PCB END）
+ G# @0 [& K0 e2 g6 Y/ q1 x; k4 e# r C& y3 \
% [! P+ {, I7 x5 _3 a
4.2、输出特性：1 D$ O- q6 `. }) E5 N- O: s
& {1 u: i7 i- C r+ ?2 u
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
6 O5 g/ W, {" @( ]1 w, y, t/ _2 Y0 k6 @6 {# R, V( E
4.2.2、输出恒流特性：- \5 q! a7 t8 E+ g* ^
& s$ U b% k8 R% v. m/ k4.2.3、输出电压纹波：
5 O0 g3 m' |; x6 e" z9 F
`6 i5 o0 C. r1 N) H1 c6 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。6 \$ T! W, W5 h9 I6 }
. r$ [; j( }) h4 Y5 J
; x/ w r, l1 c( S9 P
, W; @+ W# T' v8 r
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
3 V. m; R- G; R w l3 d. d
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD % \$ s: b$ b; r. T" c7 n! ]
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
+ l& X- Z# r$ Q$ l& w8 K( P
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD ! n$ S N, Q2 U6 v+ \ u
4.3、保护功能：2 `' y* D+ O: n% A& d
/ q, c$ `0 \) E+ ]2 c
7 O+ w' x! ^2 p" D注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
7 f/ i+ X. W" j1 q' i7 \; |, L
0 U( K- S/ D8 j" P |0 C4.3.1、过流保护：4 s6 w$ N1 a& o
% K% E( a% X; J7 Y' P% Q: p* H4.3.2、短路保护：/ ^; c9 W9 E, ?2 A
0 z: R! `8 j, d5 x7 P1 D
4.4、动态测试：
# I4 F& k5 v, _! Y% A2 j
6 P' g9 u& |: w1 Q1 K0 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。* z2 C2 q6 ?6 A* \9 h
5 B- m: f5 J7 b/ J- l
3 Z! n: I6 U+ B6 h) v$ ~* y
AC90V @ 5ms
; T7 N8 f4 @2 g y
AC264V @ 5ms 4 R8 G6 e- M; u2 e5 a9 f
AC90V @ 10ms - Z J+ y m8 l$ h; o- \( f
AC264V @ 10ms ; P" P! `8 l! ?- W- G
4.5、系统延时时间测试：% M3 [0 I* S7 T$ o) n
# h3 [9 `2 y, t1 `! k0 N注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
" z5 i" B7 ?$ J1 X+ z7 F5 y( \( Y
- l% Z" N+ s( k
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 0 X& v1 e8 h* o+ H
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
. _: d6 m0 z4 Y" [$ j/ }
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
( G( k2 D, |# g% R6 d' ?
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 2 M) V E- c* H! o7 Q& i
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load / Y" t* X# l0 w2 ~
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load 9 ?0 r0 |. V2 p, B
4.6、其它重要波形测试：
: H# Q( p1 C6 a. k$ z- }4 o7 E4 Q- o( ?- p1 P& ?& T3 f2 P
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：* `8 ~, u3 P6 i, H6 z$ ?3 M& `
' Q7 X( L5 C- }* ~/ d" e6 k0 K4 O* |4 F
AC90/60Hz，100% Load ) [% U1 t! {1 ^$ ~2 M$ N( f
AC115/60Hz，100% load
7 G! w5 w9 n- f% I4 W$ C3 O
AC230/50Hz，100% Load 8 H9 C( J) c1 J/ \. N7 Q; \; D, B
AC264/50Hz，100% load * I- K" b: A0 L" J$ a: r w
AC264/50Hz，Output Short
[5 E; u$ ~4 m0 F7 b3 G05、EMI 评估测试
9 j" o7 I V$ @& S
' u& b1 |7 ]* H" _# R; }测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
( u# \/ W }/ X6 B! p( b7 d! S, E7 {0 q! j4 q
AC230V/50Hz 传导 L 相
, y; y7 g0 k' Z) Q) |4 {
AC230V/50Hz 传导 N 相
( p" a: M! S6 H& q3 b% u
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 09:22:13
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