本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-6 15:35 编辑
! ]) u& a4 P9 ~9 B4 ^9 o& ]
& j7 Z6 F% H0 }3 V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！+ A( Y) z c4 f
0 X& I! O. [/ Y0 t. G& i1 z01、样机介绍5 g* r+ d. _* S: R8 K8 K2 \ M ]
4 `( R" W! \* v1 ^3 F* j3 k2 s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。
& b) l) H: w# i/ f% E
/ m0 `2 M6 P: a
CR6245_5V1.0A工程样机示意图
; b% V& r3 I" @, \: jCR6245+ Y* L& r) H# K+ a
' t; O& n1 P6 D9 ?! K7 JCR6245 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。 / K$ V( J! X6 ^+ `7 }3 i
9 t2 U, Y& ] D Y* l" m+ z& N
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。9 Z4 C" ^7 P8 e- e) y+ @* v
' b2 Q$ B4 Z$ c& C) T主要特点
j, l4 \2 C( [9 U$ K
, V% a' O9 A, X: I- Q9 \, R& h● 待机功耗低于75mW
( w2 n# W; _; ?# G" j● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4313 K% |! n `4 Y, K! O9 U! z9 u2 S
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出5 d: I" h4 K1 X8 ?
● 可编程CC/CV模式控制
1 C% D6 v& }0 Q( K7 H● 采用多模式控制的效率均衡技术4 ~8 b6 M: K' O" T' f/ [: A
● 高能效QR控制模式6 |. y& {9 s, t/ Q" y3 w- e% m" F
● 内置输出线电压补偿功能
; m8 ?. f4 l* c4 I& b A a● 内置初级电感量偏差补偿功能 ; h3 R5 O- A7 M: u- @
● 内置全电压功率自适应补偿功能
8 k/ o9 P3 f/ H8 s● 动态负载响应功能+ u8 T% y9 }$ s) z" J p. l7 v5 V6 h
● 内置过温度保护功能
+ _/ m: j/ I) s3 y' X! F2 H; i3 k" N● 内置输出短路保护功能4 Q1 `4 a9 t; |2 T2 g8 P6 c
● 内置前沿消隐
1 ?/ p. i1 H' {2 B● 启动电流和工作电流低
$ R9 q, f! H* P5 k● VDD端过压保护和钳位保护
, X) Q5 D! {6 a2 k/ {● 逐周期过流保护2 L4 {4 {2 o. f6 [
● 内置输出整流二极管短路保护
" d+ V7 D+ b# O" M# F0 f- ~● 内置输出过压保护功能
3 s2 `2 D$ Q+ a" A● 内置所有PIN脚悬空保护功能
+ O9 K2 Z# ?# I$ \# i● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
; u& s' w* _8 n0 {+ {3 \
' _" b' K3 g& e/ Q- i. ?基本应用
: z: \+ o6 L8 N8 {% [, T
( V% f2 T+ r& l7 G( d$ G3 X● 小功率电源适配器
: K) e1 ]% K% {+ L● 蜂窝电话充电器8 Q9 R P- \$ r- U# q+ l, W) h
● 数码电源充电器
6 u4 H7 u M4 W$ T# i● 电脑和服务器辅助电源% f# m F( S( M
● 替代线性调整器和RCC
4 K' `! y4 f2 O/ U8 A, A
! y( H2 A1 u4 |2 t, Y' I, @引脚分布
! k4 N3 `' F, c' o
* Q* t J- Z9 ?' d9 u5 E3 r
" p/ R0 x; U4 G+ q( P1 o: L% J引脚描述2 a$ u) m [' U5 }3 H
( F4 d; U- E1 }) t. I5 Q- ?( T
1 w. L- Q, K; R典型应用4 i4 O/ E. O4 n8 `
$ {( t7 P# d, F# t0 }6 R
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。( o. u& z8 h! E7 t5 K
* _* H0 }& h5 c1 L. F8 o$ W# E; H# k3 Y
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。
6 o: N- o6 {, r( `+ @/ k! r1 p( c9 I" M5 E0 `
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。4 p! c, s1 b' _) Y! C6 ?
/ [+ q! ~$ X3 r, g# s8 @) l
02、样机特性
4 Q' J8 ]) C# Y; h0 ?1 U4 E$ z% Q- U8 `& M% X0 Y
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。
6 `) o" _5 X5 i" k) P- g% b4 H, e" s* B
2.1、输入特性：
+ e9 v/ Y9 r9 r* ?: {) Q* J# t) e8 z M$ }2 L2 J4 |
3 W. m5 m2 G* ?$ f }9 _
2.2、输出特性(PCB END)：
% r% i/ X& b" `
. |/ T2 L' d0 @" `- }; }2.3、整机参数：
+ S% q6 E3 c. @+ t `3 X2 _2 y5 n
2.4、保护功能测试：
/ {+ X% h! B; l z0 s: l* D; v6 G# F' u h, H5 {4 E
2.5、工作环境：
4 `- p1 f$ M a3 C: d( z8 O0 t" ~0 _1 U; q# d
2.6、测试仪器：6 o8 H% B4 f/ ~% d. E, S
$ m& z$ u& z1 d8 D) z03、样机结构信息( W1 Q: a' C$ }
% b- E# E$ ]( v9 K. i
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。
1 u# g- B3 z5 ]8 \4 j6 p
- `6 I4 k9 d, C& H3.1、电路原理图及 BOM：
: l+ T _. b# {: x j( i9 [" A/ m. x3 S9 H
3.1.1、原理图： S" |; w) c+ u) c1 A
3 l* z/ b% l0 j+ r9 a9 Y
3.1.2、元器件清单：+ w! H4 @3 w. X" F0 [% J. [3 [- E
o* ~2 t- w- `% V! @* k" A. ^* m+ A$ K" f$ d" R: @
3.1.3、PCB 布线：/ Y; }& L6 `' J9 y, `0 k: _& G
1 n, b$ V4 D2 t, |$ p- e' P" T' [
- l; }: @6 Z; i" [$ g+ N& T0 I D7 [& x: E6 V3 o! o
5 D$ T2 Y) p( F
3.2、变压器绕制工艺：
/ A2 C4 x0 I: ~6 l9 M" L/ p
2 X" f* d! h" ]! A, I# N- r3.2.1、电路示意图：9 Z6 `7 w$ K6 @" p) R) l7 V
3 d J& V; |0 A1 x+ H! z
3.2.2 规格参数：
4 ^; b0 z6 F- {3 Y: T% ^' @
& _5 x4 ?& U% l6 z" b5 |- B1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；: A: Z; {& |9 X4 X8 ?* E; e
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
! [$ G. i. z) Z6 ^% V3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；" `) x% d1 N! d8 H6 O
4）N4：三层绝缘线；" V, ~% x* u6 i" G' ]
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；0 H" v7 y2 i5 H8 a6 M8 t
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
6 E4 M! T) {" @' b) u' {( k, }: 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）)6 B; L% e, x$ L+ Q
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
" s$ o6 C/ Y! w" G9 A& D: e9）成品要求:浸凡立水' B7 {9 N5 Y4 {
/ S) U3 z& s5 m- O: y* E# m
3.2.3、变压器参数:8 q3 x9 V1 l( |- t. W% o
6 P2 M* \9 Y6 ~) L3.2.4、变压器结构图：
' {4 u3 k9 s) l- i1 O' r- d0 S
0 Y! z2 K! }, o/ C6 p- v) j0 I' F1 o/ P6 w& K
04、性能测评0 m; c- b7 Z# G M. `' I+ R- _
- w; j1 R" U/ {+ I' ?
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。
1 j8 L% y6 b, ?5 U+ F
- b& y( B( G/ p) ^; o3 e0 Y4.1、输入特性：, |6 n: j9 v* \; q8 P& R
4 d6 |- V% G- ^) F8 D& |4 i% b, t0 O
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。
# U/ t( K" G, Q
: Z7 @9 e+ z, v0 o0 ^表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)6 }$ z2 |' B$ _: M I
4 ]" I( R; w! ~ x9 h. |
表2 输出100%负载下的输入特性
4 a% X" w4 f/ K; P+ |+ p" k; `6 A- x7 {9 U
* K: g3 D+ l) D( h% f
表3效率测试（PCB END）
6 V' D6 p( S5 H% D# f
1 C E- U( P1 J; J4.2、输出特性：
" G; |5 y* t& F+ Y" F: z* f: n0 Y( R' `$ s: {4 _ V- [
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
: y# K, R( A: Q C' [
7 ^" B+ C+ R9 U' L# D4.2.2、输出恒流特性：
w s- O8 [5 G. a6 r1 @
4 U2 b* d8 {9 `2 H) k4.2.3、输出电压纹波：
+ Q3 G# p I% v! ]& @! I
2 B$ p! M& P/ ^3 b: E, p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。
+ F( }' F) [# C; ~, h$ q" z+ N9 |. y. o" v) A8 {& d
( |! u- v$ `2 i2 y
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD / J- e3 w$ C2 { C& @* A2 ?8 {
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
: }7 n, G6 B1 I. D% }/ v7 i1 z
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD + g) @& ~1 R c' s$ q! _
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 4 V) }% O3 q: O- d5 J o% X
4.3、保护功能： ' e1 y. x7 x8 o4 W0 c$ c
8 A3 F) M# _/ w- M) X
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。 * D: \ j! B2 p/ Z5 f/ M
, `/ W+ J$ b/ e( l3 y5 a4.3.1、过流保护：
* H' f( V- L4 u1 h3 |3 K" ` ?4 r; W8 I3 F# N
4.3.2、短路保护：
4 d0 s1 s9 w" O9 y' z1 }' n5 T; Q- V/ X" H
4.4、系统延时时间测试：
4 C* E" X+ h+ V% {" D2 ^0 M4 f+ j0 _- l2 J0 R2 J- [
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。 Y' t, i! C2 I' f/ m! J6 w9 O8 z
- [: U2 u+ l6 x4 \0 \( C N
5 L( j6 A& u( } G
TON_DELAY @ AC90V，100% Load + b. n1 \, ]# O2 m. W
TON_DELAY @ AC264V，100% Load ( I: c: H' C+ ~0 E
THOLD_UP @ AC90V，100% Load
6 X! G; H- l" @, }) ?+ c
THOLD_UP @ AC264V，100% Load 5 a* N" l' x0 a$ A+ Q
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
8 w( t9 ~8 I2 ^7 M4 x' B" J4 v
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load ; o+ S. m) P8 c! ?9 o1 l, |
4.5、其它重要波形测试： 3 w% {/ c: F( n# J8 l
% u6 b/ j8 _* Z: w6 J( ]! p注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
) X: M9 w& n5 q, ~7 e6 x% ^8 k2 G2 r: Y1 D0 q( J9 @' O
AC90/60Hz，100% Load 1 {$ g, m4 F8 } B8 _% T' \
AC115/60Hz，100% load 8 L7 R: I6 ~4 n3 }
AC230/50Hz，100% Load 5 y, R0 e$ n4 w* l
AC264/50Hz，100% load & _0 y# h9 C. ?) w2 a
AC264/50Hz，Output Short
; y% b# d' A' D05、EMI 评估测试
% ?- ^9 [8 M, [3 _
8 S8 g% C1 j) N$ K; Q1 D测试条件：
* X" \& g) g: } T) B输入：AC230V/50Hz；; M& u i; ^; W( A8 b: [0 |
输出负载：5.0Ω/50W；( r# [( n; {% G4 D
限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
2 s! z% i: g m; a' e+ W0 ^. _
AC230V/50Hz 传导 L 相
7 E9 O, P8 }1 F: h
AC230V/50Hz 传导 N 相
! X' j; \- ]" @) |, @7 ?9 W
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