本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑 2 V7 H3 s' x, M0 U4 u% q
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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！! W0 y# I( [9 Z7 }. q
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01、样机介绍
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5 H E5 j4 J8 D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。
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& X8 E& G% ]. j
CR6245_5V1.0A工程样机示意图 $ ]' \. ~% C5 V3 s# d1 q- E$ j! W
CR6245
( y1 e m& u! R n/ y
; v& |! t4 v, lCR6245 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。
! R- ?. w; D9 G" {( c8 d2 D* }5 {6 U' x2 p
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。8 r$ Y) ~( q9 I
- v$ a( y; {+ \; Z1 C
主要特点
( Y# w0 d7 p4 j* Z
/ T) J$ Q- t7 s; d6 A● 待机功耗低于75mW
1 H% ^1 q7 |2 ^- f4 }, I# y● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431) n& ]7 ^5 P% m) w
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
. ], ~9 B1 v4 }' Y. q# K● 可编程CC/CV模式控制0 G; V: }1 Q4 y6 \
● 采用多模式控制的效率均衡技术
8 N- C, q$ r q4 H! C4 |! ]* W: V● 高能效QR控制模式+ k) V; r5 f# z! E: v
● 内置输出线电压补偿功能
& ?5 j+ v5 l: m. |7 A7 f5 v7 P P● 内置初级电感量偏差补偿功能 % I5 ?! |( `" o$ h
● 内置全电压功率自适应补偿功能
2 V( {4 l1 @+ {! \- d● 动态负载响应功能, k& G! I* @1 v4 h0 B
● 内置过温度保护功能
" o7 h- ?8 d B' A' k5 Q0 @; o● 内置输出短路保护功能
+ S- C4 L& E$ z" C● 内置前沿消隐 ^/ w$ g$ o* @$ b: n
● 启动电流和工作电流低
; v G8 s2 e- h/ h7 s5 U2 E/ I; c● VDD端过压保护和钳位保护
- }7 D7 d: ^9 l6 B9 [- j● 逐周期过流保护
/ o0 m- K4 c! I, z● 内置输出整流二极管短路保护
% X0 @* o( U q2 X6 K7 X● 内置输出过压保护功能
! G1 m, A5 R1 A ~9 ?; S! V: B● 内置所有PIN脚悬空保护功能
T3 u2 M, t2 `. Y( m" p! K! p● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
, Y: \+ a8 k( m, q' O) M5 g6 o) x4 E* M [; e
基本应用
) T2 v( s9 V& u6 Q: x9 l/ v' ~* |+ T& r7 s0 e
● 小功率电源适配器+ j& {% B3 [6 J
● 蜂窝电话充电器
0 P; |) o6 C- x0 _+ ~ v T● 数码电源充电器! q" c3 Z% o) ]; f3 e
● 电脑和服务器辅助电源% o8 T2 H! d4 r" E
● 替代线性调整器和RCC& R' i/ \$ `" b$ C4 z! y+ T7 {" _
. k3 N# s- ?3 u% v) I/ P% Z# {引脚分布, [3 u) Q' W6 j/ G8 d( c7 `
, e% P |9 ?7 T7 x6 \2 E4 |6 n
' v; X# V' ]7 j* W% K7 \% \引脚描述- F2 ^4 a5 n9 A
, Y, u7 F5 i1 |2 \! j- W6 l
. Z& `5 w2 Z' p7 K3 q) p2 L' f m典型应用; H* j* i) }9 T# u6 `% E
; B+ X' r9 \/ ]0 m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。
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) q, {3 v l" Z: y- u7 N2 Q4 m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。
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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。* H* Y/ F8 q+ `
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02、样机特性
, Q" Y" O T, A% i. e5 l2 s2 [
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。
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2.1、输入特性：
% r g9 a: c; `, b" Z# D. f) E& k" ^# H$ E
# o* `' j# r" c; Q) j
2.2、输出特性(PCB END)：3 ?: ?. v! B& E3 d; g' a% j
. j* b5 Y; h8 R* @
2.3、整机参数：% \, z* P m: f
8 }1 b( j# N$ A* f& _2 d& c
2.4、保护功能测试：
% }2 {/ j. I3 Z2 U/ l; d2 s$ R2 v$ V$ U- X! M
2.5、工作环境：
% f8 l2 p. k R- C: w6 e
! W* C8 r2 F) Y: N" ^" z2.6、测试仪器：& E4 z+ m2 M; t2 f% @0 c `
v% M/ P& ~( `4 r% P; n' e03、样机结构信息( P+ ~) {2 K( _8 d( } _" [& j
9 I& E5 W9 y" y7 @8 f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。+ }6 r2 f- K2 H& B9 h4 V
, @0 I, T4 E0 r/ b3.1、电路原理图及 BOM：
0 c& ?4 |; D7 |/ g2 L( ?& e1 Q8 @5 d( ~* Z3 d
3.1.1、原理图：
! L+ l7 Q# |& z+ p0 X- X6 H5 ~+ e# ` o
3.1.2、元器件清单：6 u+ d! l( w) B$ e; I* m! P# J
1 ^: o: t% F$ ?" B. f6 H3 K0 p+ R0 F7 T( K9 L
3.1.3、PCB 布线：* O- m0 Q: R# w( w
1 z5 i' b, V7 s$ B: @
6 f0 t% S+ M; s! B* B5 u
: k6 b/ N1 k8 ^, ]$ w
7 A6 [" F2 u* ?- z! n3.2、变压器绕制工艺：
2 I# }) D) S0 z: Z j. i# k$ |
$ U& |. X3 M; Y3.2.1、电路示意图：. B8 q9 E! `" g4 V6 @2 P* x
) J' M% U' t. e6 z1 l8 l F3.2.2 规格参数：
7 ^: Z" U1 C; N5 |* c L
2 |" v1 S8 \' `* ?8 l) v1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；" V4 O: ^5 z8 {) i0 o6 Z8 U: I
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
5 E \, X ~: f# p- P7 `6 V3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
' E. U' W, U' D# n0 P4）N4：三层绝缘线；
+ M* F; Y1 J: k5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
/ i) a% N. N' p, f6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
p2 S0 Z# V- R3 w0 w- k* h7）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）)' ^2 d& o9 L' u h
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
/ K+ t7 C1 l7 g+ Q9）成品要求:浸凡立水
9 B/ A# Q* H! c+ w' L& m5 N! \2 O1 b) Q1 R: `8 c7 q
3.2.3、变压器参数:
- T0 K8 S0 _' s
. I3 e$ s: Q8 v3.2.4、变压器结构图：" y* I4 I1 x+ Y# X0 D: ~. K
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+ ?/ ?5 I* [7 c- b/ c04、性能测评; A6 g8 h, w% s6 F" |
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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。
( C+ y2 j, p5 b5 B) S' w5 q1 r7 g. }
7 K% A/ ~1 p# J# y! Y4.1、输入特性：
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7 k4 a; `& O& _2 ?+ ?, g8 b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。
3 n" V" B v. @% y
$ ^ n1 W; c9 W, Z. d% K表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
P9 h! F6 ~2 }% ~7 _) c, t* q/ V3 ^
表2 输出100%负载下的输入特性
6 L# k$ W8 ~% v u j
" n; U8 U' C( x8 n1 c
6 G1 M6 L% S3 l" q m. @; k1 {0 V表3效率测试（PCB END）
8 J# ?% u- F) P/ H2 h6 a# o, F
% U+ q2 i- F+ {. B% u! G4.2、输出特性：
; P* t& i# |% `/ O# ]) N9 r8 L; e
6 Y, o8 i& b2 {# q$ S& I; P4.2.1、线性调整率和负载调整率:
* |: e. m' J- ?4 [0 p/ Y9 ]% v/ |) u$ f1 a% b9 i
4.2.2、输出恒流特性：; W8 M8 g9 j7 F/ \+ l+ s
+ \" l1 U) Q. Q3 g- k
4.2.3、输出电压纹波：- _5 r. X i' q* P4 y' F; g# {5 v
7 p: e& x8 o! C9 p+ i) P' D# c
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。, c1 X! `" r* C* @4 E( B7 T
3 X; A' j9 i( h0 H
. [$ G5 u- M z- x3 I
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD 0 ~/ O+ f- J& ~6 W, @
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
9 _& Z- I7 J' M: Y$ ~6 Q
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD
- y5 j1 z( Z% C q$ f7 S# I
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD
0 J8 Y3 u0 p; V! [: E% G' S4.3、保护功能： ; f( {! g3 D. a$ s/ @2 f+ k
/ x I+ J7 E E# |' X; B注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 * U6 c1 A- C3 b0 q* P! V! U
! N0 n( t0 ]9 k5 ~4.3.1、过流保护：
+ D. N- L% ]$ ]4 x* |! x C5 c# {; r" y1 K" w- L
4.3.2、短路保护：2 Z7 r s1 i! ~; }) M: k
0 B6 M, _! A( M* {* U$ v
4.4、系统延时时间测试：
9 o7 o e1 N; s, S2 Y9 n5 M$ b. q6 Y" U$ W( y6 c0 }
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。/ ~0 R8 t N; u
! Q" X9 j! i0 f4 M% v4 o# m5 F
7 d8 ~' i/ x" t
TON_DELAY @ AC90V，100% Load 0 L! {7 e( R: z. l' u1 M
TON_DELAY @ AC264V，100% Load 0 [( ]- w U+ F: H) l6 L
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
, A/ t/ C% K4 p$ P$ a9 R6 u: x
THOLD_UP @ AC264V，100% Load
% m/ o. `: c3 D) J3 T! s$ y4 F, b0 p5 `
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
0 I! f! W5 V+ y# J* j2 c% q! ` {' N
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load
# x# K( @- n3 s0 K4.5、其它重要波形测试： ( r F0 q) C; O6 s4 c5 m' q
0 u5 W/ q) T4 l& i5 N; e9 o
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：- K1 [3 @- f% [3 Z$ N1 t% J
' f5 I1 w; U( T6 O
AC90/60Hz，100% Load
$ Z1 j W$ w* g. x8 N
AC115/60Hz，100% load
) {2 e; _. X: K! o7 Y) B L& m6 \
AC230/50Hz，100% Load
3 d- ^- c. N9 G1 U
AC264/50Hz，100% load $ D6 ~9 p y0 m; ^, w5 h
AC264/50Hz，Output Short
; r9 B% d3 ?# C: M, a7 [2 v05、EMI 评估测试( }. x6 K+ e9 M, ?0 u* ]
/ O* g' C$ D2 s" q3 V. m* S测试条件：7 T6 X7 b5 }/ b
输入：AC230V/50Hz；
- p" d/ _, G" C& M; H3 G1 Y- h: g输出负载：5.0Ω/50W；
: [# z; U; b- t$ S2 n! D限值标准参考：EN55013、 EN55022B。9 F) L' J" i- \* N2 \. x% i `
AC230V/50Hz 传导 L 相
+ G9 G- m, s" _. w4 h' B
AC230V/50Hz 传导 N 相
# E- L! O& [- q' b8 N
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-6 15:23:40
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡