本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 % }7 [) x9 i) e b' {, c
* V/ Z" Z# B( G如果你正为充电器产品、适配器产品寻找一款高性价比的国产电源IC，我们的高性能原边检测控的PWM开关——CR6245系列正是你的寻找对象。让我们通过本文的解决方案来了解下吧！
3 W1 P j5 m& Z) C; j8 f/ G4 a7 h5 F
5 @( R1 `# o7 _5 K: \01、样机介绍5 g- l. ~9 Q- B. n- {; \
2 b6 v, z* `, |7 P5 }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CR6245。 ! k" I3 w7 q! l4 k7 V
& O; i" w a( E& [% Q- p/ ^. d4 t
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
" U* \. }, H( aCR6245% L# m `7 y: A! x2 C( q' Q/ H
7 ~2 z8 H8 P' d9 V* _
CR6245 是一款高性能原边检测控制 的 PWM 开关，待机功耗小于 75mW。CR6245 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。QR 控制模式提升效率，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。
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CR6245 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），CS引脚悬空保 护，输出短路保护，内置前沿消隐电路， 输出整流二极管短路保护电路，输出过压 保护电路。而且内置所有 PIN 脚悬空保护 功能，使得芯片具有更高的可靠性。
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主要特点 5 \4 r5 B$ W7 S; l6 I
( l0 U' J9 P; e. a @● 待机功耗低于75mW ( D! A/ O" c3 j
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
$ z+ y; q- g! u( } h* p O● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出5 a$ j, \4 t7 b4 {7 {2 B2 O4 E
● 可编程CC/CV模式控制8 f8 Y3 O0 A; D9 m
● 采用多模式控制的效率均衡技术' C+ e) f5 S2 _
● 高能效QR控制模式& T: C( } i- z/ w* T; c9 w
● 内置输出线电压补偿功能
. Z2 Q5 i. x$ Y0 O● 内置初级电感量偏差补偿功能 - f* i I! Q E1 m& B
● 内置全电压功率自适应补偿功能
6 D" B+ s0 d# o+ D$ j3 w' p. z● 动态负载响应功能: Q* [3 f) _/ n1 l, l
● 内置过温度保护功能4 w$ J3 @* k* i+ e) }' h
● 内置输出短路保护功能
1 J n1 S* |+ u- d● 内置前沿消隐
3 l% i5 H+ f. J" z+ s8 I● 启动电流和工作电流低
: ~) ?" N3 O7 c5 i M' z. [4 \4 }7 b● VDD端过压保护和钳位保护 . C3 p5 }% ]; ]+ \ ^
● 逐周期过流保护
+ Q8 [. x F% [9 J/ w: \● 内置输出整流二极管短路保护& f% L$ P3 i8 |5 \3 D
● 内置输出过压保护功能. ?! ~( B( _4 _# K6 K# U( z
● 内置所有PIN脚悬空保护功能( z# \1 ]4 ], u, ~" t3 E8 M
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
6 R9 N. V; ]* m P, T
$ g9 o/ f& \2 K基本应用
+ r7 [6 d7 A7 E7 [$ r
$ ?6 g- [+ C' C E% T H( ]4 }$ }$ o1 w● 小功率电源适配器# `5 m; k: \. ? R6 @: H2 o$ T
● 蜂窝电话充电器/ B" r. @4 t; Y3 q! i( R
● 数码电源充电器
# S7 y$ |3 E* ~: S2 j, k● 电脑和服务器辅助电源
! S ]: H* k- r● 替代线性调整器和RCC
) E7 {( N; ^: ?& A6 |) \& i) z4 f8 J) P5 D7 U a- I
引脚分布: ?4 Y% y( o$ L0 W9 q6 b3 J
% Q1 U7 H$ a5 m( o+ z& c
3 \- m4 }6 s1 E$ J引脚描述
0 F( h# w: V9 U G+ R7 ^/ J5 M, ~' ?; l: ]0 s
* S& S6 _5 s1 e0 D典型应用
& F- M3 g z; t! u8 e4 }; C/ `
7 _/ T, X# k5 |8 R/ C该样机是一款基于CR6245设计的，全电压实现5V2.4A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。
% z; g9 M3 |0 K) g/ C5 ~. v
1 `2 E& K4 J B' M* X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。
4 F9 Y- E0 I* w3 S; y+ w, C1 V* q
~# c+ {- R a+ E: t5 S3 o* G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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02、样机特性
; S- V1 ?1 _& {! t) b# M' J5 k7 ^/ i. o1 l
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。
9 g0 {( p7 ?0 T8 z1 h- ]7 C% ^6 n( U: l+ |
2.1、输入特性：
' f8 ?5 C' j& \2 G) p- V
& [) q; m, ] b6 _0 U) b3 F# e: N5 _, p8 b# a) D
2.2、输出特性(PCB END)：
- A0 [' M9 p! ?/ F6 l
8 n n" s @/ k) Z2 f" J4 h2.3、整机参数：. M& u: u2 a" A* }
4 b7 X0 R1 T3 R! y* p
2.4、保护功能测试：
: s$ B# ]* Y' l/ G( M5 @1 X3 i2 @% ]) ^; f; _; Y5 u3 d# z/ `
2.5、工作环境：' N, f* n; |9 w+ L# d
7 m, Z4 w) Y }. W8 J' D; B2.6、测试仪器：2 i: g( o% ]: V/ p
, F4 h L' f9 m1 a6 [/ d
03、样机结构信息
9 H( ]1 Z& u/ E3 Z& N/ I( }9 j' _* y5 q, H
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。
& t% ~: ^# g* z# ^) u- o# I) \$ p" L7 a9 U% d5 B! z
3.1、电路原理图及 BOM：
8 h! R% r6 h j \
% o: v5 a0 t$ x3.1.1、原理图：
. i: r' g3 P+ d2 Z" m) x! L- K
- c! f/ {: E8 G3 t$ n$ I3.1.2、元器件清单：- D/ l9 W/ r Y1 w3 Z R2 R1 }2 u
. U; L2 H. |2 Q' d5 [0 S6 a) l
D; `; U( Q, q, ^3.1.3、PCB 布线：
Z' v. p X$ u) V, z, K' }9 F* \+ b' B( b2 P
2 _0 ~- a& Y8 A2 g$ r- K A4 s7 u
. u/ v4 i; x8 b& {3 R+ u4 V
- k6 k7 K+ Y4 Y0 m t8 @3.2、变压器绕制工艺：0 r) ?5 ~/ [) n) |% z
, h' e! O8 w0 q! F Y( Y) n
3.2.1、电路示意图：0 }6 w8 u1 A& V1 w; G* c Q) M( Q
1 t P" M8 N/ a3 J" O" m
3.2.2 规格参数：
+ z0 z- P' ]: c2 O0 ^& r" y4 \# Z! I5 w; R. m) B+ P: p+ r, Q+ d* U
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
& b$ O7 ^( ?% d2）材质：TDK PC40 或同等材质；# N/ ^# T2 t/ p/ _* {
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
, m7 @7 |5 b6 o. Q4 U* ^4 e9 i4）N4：三层绝缘线；
% Y4 w$ | l1 s/ {3 c5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
" |$ \# X) x3 `4 l6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；* o& f! d: O7 f: ]) Z7 e
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）)
% d. T0 I2 b9 i+ q3 \3 Y: J8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min6 F0 ^6 m; k9 U% @
9）成品要求:浸凡立水1 m# z$ e) H! _9 Q" f' ?5 X# r" H
, D7 x; I" p3 _; a( q) \' z
3.2.3、变压器参数:$ V, l0 V/ B8 K8 t7 L! w
* A! ~- S9 B0 M
3.2.4、变压器结构图：" U8 G. J, J' l
, Q& W u( R- L( Z4 J% O) L1 V" R9 L/ f) H, }: Q) a
04、性能测评
# o t3 v7 ?& _/ J# ^; W! Y; s+ E" D2 _+ v0 M4 E
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。
+ q" u' w, x9 E+ ]( ~/ R w$ @ m7 i, U
4.1、输入特性：6 Q& T' |/ h3 _4 J+ J% q% F
5 i% H. U) d, A' f
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。2 X& ~5 I. C* {# j
w6 Q. O- m- ]9 V! L2 y6 G
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)0 P5 [0 K6 x0 G) v
, v2 ?5 b1 x' {- A
表2 输出100%负载下的输入特性- D2 h, h: X$ v8 n c0 [, b4 h
; Z$ z( t- e ?/ l& i# V
1 r% g1 u! k% l' V+ S/ a: n x! d: F
表3效率测试（PCB END）
B8 n: o- P, F0 d# D( c8 O$ {2 K N
4.2、输出特性：' f5 g6 ~" m- A5 z, ^
" j: u! w. |) \1 K; O; K
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
4 b$ U& `( b- P1 h( Y7 {3 g* R# i& c
4.2.2、输出恒流特性：# }" b) u, ]+ l6 [1 ^" B. i
5 i' c* ?/ h6 H, i
4.2.3、输出电压纹波：
% |! `( p2 v# i
8 ?6 e7 t1 i) {. ]: d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。8 T6 m; L: p( K) D% U# n3 X% v9 u% i
" X9 W" E; C# E
9 p5 N( [6 H! W( \. ~ g% w
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD + a, ~5 w" j0 F; P. A# n
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD ' [! _' a: f" A# \: ~
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
6 I: V3 x F& o% T2 m* X
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
$ h" [) Q7 s6 e! W9 B4.3、保护功能：
2 K: p6 ~6 B: K9 S
+ G% b" F% b1 g0 j- R注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 " o/ y" F% X; ?. Q
; Y5 S6 ?9 v0 u* i% M3 \( w
4.3.1、过流保护：
. x$ a' @1 W2 ?5 F
2 `2 G" S# E2 G' z1 {4.3.2、短路保护：
0 V1 z1 y) n* t% B( f7 Y4 a# U
4.4、系统延时时间测试：# Q8 A. }$ ^4 J1 _7 g2 L" w7 U
4 l& X+ R# G) s- h7 J( J
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。3 p1 J% ]6 g4 e+ \6 D
h0 @: {/ _+ C) J$ c
, a; E% K7 }4 Q, a' [( D G
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 7 d5 m' J% n7 E5 x/ k
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
* H: W# a9 |5 B
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
6 Y( d0 T" b, j# W# u* D
THOLD_UP @ AC264V，100% Load , |9 X% i; R `
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load . [3 `0 r# c: p! s, y- g' U
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load + N' Q2 |0 [3 B2 X0 y9 f
4.5、其它重要波形测试：
4 Y, z: n3 e- T" Q( S3 d
! ~9 o! R9 R, ~7 N, m$ N( n U" S注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：6 A+ P+ |1 g" G1 e% W' z& S
- c( \, T" M$ t! `$ l# {- w
AC90/60Hz，100% Load ! @9 v# ]: e( l/ X( X. A" Y% g
AC115/60Hz，100% load
6 n& M7 P; y/ d$ q+ _- |0 T
AC230/50Hz，100% Load
- ^) N# \+ k' {5 P
AC264/50Hz，100% load
5 W, Y+ p) c1 [. L( A
AC264/50Hz，Output Short
0 J. q9 N1 Z7 T05、EMI 评估测试
+ Q0 C+ o& x, _% ?
/ q) y ^& W" d4 F ^3 S5 K测试条件：
; U; e3 @* F( j" ^输入：AC230V/50Hz；) H/ t) ^; N1 g* r0 ~
输出负载：5.0Ω/50W；
! x3 K6 |6 f8 ?' a# q* ~# e' q% E4 k限值标准参考：EN55013、 EN55022B。5 K4 d) A* G4 d2 j
AC230V/50Hz 传导 L 相
" r& Z$ x \0 k$ g
AC230V/50Hz 传导 N 相
' N) w" k0 E9 i$ ~4 H+ g
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
提升卡
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沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡