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！
. A5 q! i; \3 m* m
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。

; I* X" _: ]1 `8 R

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

1 N( _9 {) e: Q, `关于CR6345
4 F$ ~5 j+ K3 k2 R+ G: \4 ^
6 a5 C5 ~) x9 fCR6345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: t  h, f+ i' q! w! j- z$ p- P
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。

; t' U+ B# g& ]CR6345芯片特性：
( o- |+ Y5 Z4 ^7 A$ u4 p9 M& v
. `! q. |% G+ h! M● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
  D% C' v/ Q" \, R" x# N5 D● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
: u2 |# y1 d0 K+ v● 较低的IC功耗；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
( X) j% f  K8 n: z' h3 t● 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%；
% v6 ~7 _; C8 e1 W& u) v● 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。
' ?# S7 J8 G' N* c$ K
基本应用

. k6 i6 W9 I2 x/ }7 U% i- }9 Y' ?● 小功率电源适配器
* B# e3 J$ T3 i● 蜂窝电话充电器
( P7 y4 [/ j, t- E6 Z' [● 数码相机充电器
1 n. L6 A4 O. v● 电脑和服务器辅助电源
6 r0 S) r2 d& h" m● 替代线性调整器和RCC
: _2 T# k1 s1 D- q& e' ]7 H3 J8 V
引脚分布

引脚描述
# l  y1 b% o. ]2 |! b% j
5 V+ t: r, o3 A

典型应用

) x4 X* q4 r* V+ E. S9 q8 Q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。
& I2 Z* k, w. d- }6 _, u
) }( F6 w( V) E6 u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。
! o% d# d* R# ]6 V6 E$ y
; t+ z; {/ P$ i/ A1 z/ W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。
, Q! D# }) V; u4 m
02、样机特性

- f: G/ C+ Q  a* m% t/ R( C) @: @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。

( T( Q$ b/ W1 M( l2 D/ @2.1、输入特性：
- u) S' {2 c+ v, b

, X# h% b& {! j  j: V2.2、输出特性(PCB END)：

9 |9 T5 z( q, a. w) ?- G2.3、整机参数：
) l! ?+ f+ h: X

5 d0 [; I' h9 E8 X1 V# D+ N2 O2.4、保护功能测试：

# d* k, ?) {4 b, L  \! i( J, x, s

. [9 N  J0 y5 f1 p2 V2.5、工作环境：

2.6、测试仪器：
) K/ D3 o+ o6 P

03、样机结构信息
/ {) d( ?! d6 j/ k  p
# p% k8 v4 K* S$ G$ @  E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：

, R/ b7 F9 O/ B8 L/ \1 S3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

7 x1 j: i) x/ Q% B3 P3.1.3、PCB 布线：

( N; _) `% S4 @) ?3.2、变压器绕制工艺：
( c2 s# U; G% x% J# m* }
1 _8 E" S) u8 c3.2.1、电路示意图：

3.2.2、规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
; x! C8 H0 }- i( ~0 w- @2 B* ~3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
( T- k, t7 N+ o4 a: O- A% f  p$ G( 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）；
) G  w! f5 j% H8 w# U. q4 A% I7）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）)
1 |3 d7 `6 _+ h, N) q+ U1 z8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
1 Z' U" y/ p( R0 U+ O9）成品要求:浸凡立水
0 T: z) [' ~( T" C
3.2.3、变压器参数:

1 F; p9 k$ S8 W

, I4 Q+ J6 Y' ?3.2.4、变压器结构图

04、性能测评
6 h" K+ T6 J5 l4 K+ d% w
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。
  W6 B4 M* C1 n, S. U* S
4.1、输入特性：

/ O) k* o1 z6 u( Z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。
* }% b; v- C' Y; a! q
9 p) a# m" L  A, B- ^7 k7 z表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)

; o; _4 I# L8 u4 J
! F! E$ s) g* {: h) h0 G* u表 2 输出 100%负载下的输入特性
6 ]% k3 i# H9 D/ ]5 D! t

表 3 效率测试（PCB END）

3 N4 ^, D7 U4 a3 Y/ b; L
4.2、输出特性：
% e8 P5 m+ t, o1 Q4 v9 P( O, u
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
8 w( R( t, J; J0 n* M: ~

4.2.2、输出恒流特性：

2 W% F7 H' f, d# _5 N4.2.3、输出电压纹波：
' b: d6 ]8 \7 `7 ~
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。
' ]" c5 h& Q- @3 b

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

  R- i5 ^" m6 @9 S- K

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

% x; b6 d+ ]" d8 }7 {" G$ k

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

% [7 [6 k( |. H2 J+ \: l+ E" B6 P

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：

1 ]* G4 B: n; _( |7 w; W7 W
5 h+ _% x" [5 l$ W$ R8 i注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
$ H  O: x( Y. e% r! C  y
4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

  M8 d% r5 e$ J0 c* P( f; t4.4、动态测试：
- \4 g& p" z+ x8 K7 p% K
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。

0 y1 ^* \7 O& m5 ~. W1 U; l' ?

AC90V @ 5ms

6 s. I  N4 p0 n; S% ~

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

. Q" W( }1 \! N0 s1 \& g

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

2 g  t) x$ c+ I) i

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：
5 Z0 A( N7 j( n8 T
0 M, v0 g$ {. E8 Z$ w0 M注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

* F2 Y" ~8 z0 _6 l$ q* r, Y$ C

AC115/60Hz，100% load

2 E! c$ I& @0 U1 u* `. Q  t

AC230/50Hz，100% Load

* u& U& F; p* O; H

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

- }( @4 b/ w9 \# d05、EMI 评估测试

: T# @. |0 j* P6 {( f/ M% P, B测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
' T: J9 }% S# H) b' M5 @9 s) S
( W9 X( g  w* V' e6 n. {% N" U( s

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

, l" c# D- q/ }& x

AC230V/50Hz 辐射测试