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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, @3 f" W0 G, h. n! v$ j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！

4 B! I8 _% d: q4 P' s01、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。                           
5 {) ~* E: L7 d& I0 V) X

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

CR6245
" v% ]! B7 G- _0 Z1 Z1 M9 n
& d1 S  B* W/ O/ p7 BCR6245 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。

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。
: Q* s0 s; x4 k4 _' R
3 w% r+ C( C, ^4 z) w7 M主要特点
0 d2 V7 a# d! ~
● 待机功耗低于75mW
* W  V! {1 q  H$ m3 F$ C; i6 V' ~● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
( }, d% h6 x- P8 c● 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
( a8 K8 C4 j) ]/ W+ }● 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
8 R$ k; @- P: K, j● 内置初级电感量偏差补偿功能
, p% b% H, R  y* k& }9 S* }● 内置全电压功率自适应补偿功能
3 x+ w) C0 C; ^) f0 M● 动态负载响应功能
● 内置过温度保护功能
● 内置输出短路保护功能
' U: t6 C3 }% C: r7 S* G● 内置前沿消隐
1 S+ O4 U0 X+ C● 启动电流和工作电流低
) c3 `& ~: ~& N- Y● VDD端过压保护和钳位保护
● 逐周期过流保护
● 内置输出整流二极管短路保护
8 z4 @  t; K0 l# v5 E2 v9 t● 内置输出过压保护功能
● 内置所有PIN脚悬空保护功能
● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

7 E# ~; A0 h& R0 B; C基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
7 I5 n: p" c/ @● 数码电源充电器
( J6 W$ O7 A' [  Z& s4 ~! |● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC
$ e. R' S. s' V+ @
8 G, J0 O! f! K8 v引脚分布

7 |4 `7 T+ j" K  M1 W0 R7 h

引脚描述

8 F' ]# Q" g* r: t

典型应用
0 e/ u4 a. S$ S( Z: S* x

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。

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。

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。

02、样机特性
- o# m4 `; Z6 T2 f6 t% 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。

7 h9 m: s: p) E! y( i' F$ ~2.1、输入特性：

" N) [+ _' T* F& J+ W; z' j. k% u
+ c2 v9 O) U3 D3 H2.2、输出特性(PCB END)：
  B( u/ G" Q7 D$ r6 m) ~

2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
- b6 J" B" Q& ?7 w7 _& t: ^

& p$ ~  v0 R3 ^! d2.6、测试仪器：
8 S* E. F- F3 p: a8 D

' B+ B$ C# h& O; m6 ~8 e03、样机结构信息
! ]  i$ g% _3 |# d4 p1 L
7 R1 C( p) ]+ M* h: W3 O3 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。
' }9 x5 S$ F( W/ x- J  h. Z
3.1、电路原理图及 BOM：

0 k3 m; f% N$ U3.1.1、原理图：
$ i' Y' B' s" X: W
' z5 _( Z+ M) [7 D) u

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布线：

/ b+ I; |: s  P+ m; d

# C& u; E' i: z) G, _+ H

9 Q& l2 p- |! Y. n4 p3.2、变压器绕制工艺：

5 O8 u9 p6 \7 i- P3.2.1、电路示意图：

6 }" l# u" q2 M

3.2.2 规格参数：
  |5 X6 h8 c7 t8 j( M
1 I) q4 W6 q+ x0 k; j( |1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
, I/ L& z1 i: g1 z8 ^- w3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
4）N4：三层绝缘线；
' ~6 i$ a  t) y5 K5）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）；
" X9 {( H, c4 H: ^6 @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）)
/ T2 a/ k5 Z7 v  ]+ l8 \6 c$ ]5 z8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
8 H0 {) v4 t3 `$ P7 }9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:

5 \6 z0 g# E4 V! y7 `" Q/ [3.2.4、变压器结构图：

" s0 ^# \& g! {

04、性能测评
" C" S9 H2 I6 J
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。

4.1、输入特性：
8 l  ~+ S& [7 h# }/ ]$ p
  ]& @! y7 q- B, b! O7 {! I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。
! M1 }0 d# |$ W4 y+ V, A& t
表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
: Y4 Z" u0 V4 u$ t4 v; _6 H

2 W! W3 s3 p/ c3 u( B# |表2 输出100%负载下的输入特性
5 Y1 Y& _: j  w, ^

* k4 o2 L7 Y: \- o' A6 ~! X表3效率测试（PCB END）

3 H% l  I! o3 \% p  g4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出恒流特性：
0 p  n( B4 N- B5 |7 g* u, J8 J# `

# ?1 |0 p- v& t2 p4 O% \* L/ C4.2.3、输出电压纹波：
& v& e# y8 b2 w' b3 r
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。

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

+ u; {" }" |4 c6 g, S- X/ e, I! c8 @9 f

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

! U6 X% D  u9 _6 {& H: n

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

1 ^+ W2 b+ ^! ~, x8 U

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
* Q8 G6 `8 E! e7 b$ U$ t
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
  g  X5 K# l& B! U7 p$ V
4.3.1、过流保护：

1 ^+ J3 t% \4 |! i6 I* e4.3.2、短路保护：

8 c: q6 Q$ v! C4 H9 X) v- l" ~' b* w4.4、系统延时时间测试：
# R8 ^! S+ }: j, r
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

8 {$ K  \, I4 A+ r9 u9 I1 E+ R( v+ }

9 L( ^7 n6 C8 k- d- t: O* F, ~

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

) K7 M! C5 t  }; A- d# k7 u

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

, }, K% x' g: w5 k* [4.5、其它重要波形测试：

4 a( }% @+ {+ @$ O1 y/ x注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

0 [7 b4 }# T( Y9 t9 I  k

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

% L& D9 Z3 `5 h( s' t5 b5 j

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

测试条件：
+ T% R8 u$ a( q7 K2 y输入：AC230V/50Hz；
输出负载：5.0Ω/50W；
0 a. c4 {" i8 M- }! S( V+ Y限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
& ?& A# C0 ?0 S4 ~5 I/ c

AC230V/50Hz 传导 L 相

  Q. m( |) j+ L* o1 r, _" D8 |

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试