让你的充电器高效更安全、更省心！这款国产IC全搞定

思睿达小妹妹

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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！

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CR6245。                           

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

1 ]$ o# X5 C& D3 ^- p: F0 hCR6245
# U) U: _% b8 T' B  \% n
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。

. ], i8 r/ o2 L+ cCR6245 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。

主要特点
# N+ ^3 \" @$ g' ~) v/ L! c
3 `, @  b. P; N8 z● 待机功耗低于75mW
7 w- @4 g5 j; k7 q● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
● 可编程CC/CV模式控制
5 k" I/ J) N4 R6 K+ }% a& b; Y● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 高能效QR控制模式
● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 动态负载响应功能
● 内置过温度保护功能
( G) l4 E6 l, E( L8 Q- L: p% N: y● 内置输出短路保护功能
● 内置前沿消隐
4 ^; m" f& V3 }) i4 |$ G8 H. s● 启动电流和工作电流低
● VDD端过压保护和钳位保护
● 逐周期过流保护
  L  j7 }3 d8 B1 S● 内置输出整流二极管短路保护
# H, Q  J, U4 P% m/ o8 e$ C● 内置输出过压保护功能
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
) ?. i3 c* `. \, Y3 T5 Z% o● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
% s; E" b5 n, @+ t/ i
基本应用
% E6 |+ |! ^! Y
● 小功率电源适配器
+ K% t4 E6 W1 U+ S. a- u9 j& |● 蜂窝电话充电器
& }: A% y6 m  i2 V( _7 O6 ?- }* B5 s* t● 数码电源充电器
● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC
5 ?" F. m- v4 d
引脚分布
2 v1 ~$ d4 D/ I1 T% y- O4 ]
8 R# H9 Y- z; ^: Y4 [5 [

3 }  x! X& \/ I" l引脚描述

  e2 |5 u' y7 {0 @' f

7 d/ c, E3 B1 ^6 }% t" a9 ~' v典型应用

. G% P& ?4 E+ b# o" w; e9 H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。
7 O, I' h+ }4 H6 {% R0 P
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。

* F& d& Y2 X) U* [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。

& g& i1 H8 I4 ^3 D1 j4 I* R02、样机特性
# y' h  m- I- b; X
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。
/ z' g- w) t0 g" C
2.1、输入特性：
" m! j7 D: I* f5 e& T3 |3 N+ x$ N

; l# }+ r- g- Q7 |
2.2、输出特性(PCB END)：

2.3、整机参数：

$ b2 @: b8 b% I4 M5 L3 m2.4、保护功能测试：
1 v% F5 E- t, Z

4 c: q6 s+ {# `2.5、工作环境：
: M) b; D! P2 J/ T

2.6、测试仪器：
2 |+ m2 V, m4 }8 l" K! x

  N- b- m% `& k* a/ i03、样机结构信息
& _2 y! C+ C' C2 o# S
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 Z# O5 B+ D. x5 H
3.1.1、原理图：
. ~8 P# M  p. E- v
2 w, K' N0 L, d2 V5 ~

3.1.2、元器件清单：
! e" i7 r+ x3 G

3.1.3、PCB 布线：

- s8 Z" o6 w& }  \/ ?0 b. A! }4 Z

; M5 x* N1 [  U$ e2 Q) s5 f; _

3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1、电路示意图：
. M% ^7 T0 [- @! M1 L1 b6 E" S
6 B) g8 d( R' V8 c

3.2.2 规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
- w. ~* }* g! i2）材质：TDK PC40 或同等材质；
* X: a. c3 ?8 o: }4 y+ P0 P3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
4）N4：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
+ |& E& A) f3 `) ~. f+ p6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
  m, F6 m9 _  A: V( m! Q$ h6 s7 ^" o9 [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）)
. Z$ ^' P- [" [7 W5 [' t7 C& m# S7 |8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水
0 Y) C/ N0 a. M6 b+ Q3 i8 i& d3 a& b
3.2.3、变压器参数:
. _* _) \  Z" f  C% h$ T

; N3 I) f6 \" l1 D0 t  @3.2.4、变压器结构图：

04、性能测评

' E, b- v* f) A' X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。
$ J' K8 `2 O* s1 o: a6 j
! `+ L8 D8 T8 ]4 v' ?- n7 r4.1、输入特性：

$ v$ ^$ b2 H7 L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
0 }2 {; u" [! V& J5 G: z

表3效率测试（PCB END）

8 u1 u9 I6 g! n  y4.2、输出特性：
2 e4 R8 v3 U+ Q6 M# R7 A: l
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出恒流特性：

4.2.3、输出电压纹波：

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。
4 @( ^. a6 b6 [: A' M
. ]( I8 W0 X9 s6 k9 P) m

: q  R2 I1 w1 F4 x: N- t1 G

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

' I) P* g& F& k3 _* U. B

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

* h+ ]+ n! ]4 ?* U( Z& `, T& |

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

6 z: n: f4 f0 |9 ~$ M; k8 C4.3、保护功能：
. A; \' U: [% t2 W) Z; f3 y8 p; w5 h8 ?; j
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

4.4、系统延时时间测试：

. J2 |- [% s1 I, H& M# R注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

$ l; T) ^# [) t" n

. @+ G$ A6 R4 T1 F* d3 c# ^- S. Z

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

+ L# q% E) Y2 F

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

& E$ e- \- L, r2 c8 j- B

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

* }1 C2 J: L/ H6 U

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

& o+ ?, k+ W& F) U

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

2 d! q, l! T. Q9 R4.5、其它重要波形测试：
3 P0 a  e6 v/ o. f4 _* R( ]
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

测试条件：
; j8 C3 Y- ^4 {2 K9 A. Y/ c! s+ |输入：AC230V/50Hz；
1 R& x- N: l! q7 W  i4 T输出负载：5.0Ω/50W；
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试