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

$ N% m& _- v$ [* C+ \$ `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！

  t2 E$ ~) }+ u5 S& ~, f01、样机介绍

7 J: p5 @! I& P0 y8 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。                           

- Q8 t. t* M7 T0 p- e

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

CR6245

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。
- W# e/ y( U) _; f$ ^
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 l' z: }: T1 O# Z9 r" i, D
! ]( y! |2 U  u. ]主要特点
$ @& A7 K$ i/ u; s2 k3 E% U! N0 T
● 待机功耗低于75mW
; D7 A! L$ ^- x. J) j& j, s( p/ R● 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
2 ^/ I9 j3 m' J1 G$ U5 y" l/ `+ ]● 可编程CC/CV模式控制
  L. }) f4 w) b/ k, |( n● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 高能效QR控制模式
& L4 |7 R: M* y1 s/ ^5 C● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
) y1 q( g4 z3 i4 ~; O& c● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 动态负载响应功能
% g4 j$ A, m, ~  A● 内置过温度保护功能
● 内置输出短路保护功能
( G9 J8 L6 V" w) C" K% K● 内置前沿消隐
● 启动电流和工作电流低
● VDD端过压保护和钳位保护
- J' H  p& w; W6 E● 逐周期过流保护
& O  ~- ^" V  B" }● 内置输出整流二极管短路保护
& |" U' E3 J+ g' p9 A( B● 内置输出过压保护功能
& q+ i, w' D- [● 内置所有PIN脚悬空保护功能
1 W' G+ \, Q$ e$ M# A; B, O  @" q● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
. ]7 s* |# x$ f) _3 r
3 Y9 _) Z4 [5 ^/ D基本应用

● 小功率电源适配器
' N) r# J- u1 q4 B● 蜂窝电话充电器
● 数码电源充电器
) I- R( m$ x7 @9 r● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC

3 m5 n$ x1 \% ^& s4 b/ T" @  [引脚分布

) c3 p# t7 N& D. m* _1 i

引脚描述
, N! i& E9 {& D7 j8 r2 T% W) u6 Y

& x$ j/ H  N4 F! c' ^$ X典型应用

, a- i* r5 {5 J0 T% q6 n) Q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。

5 i1 ^+ V# ^7 e2 }8 k& S- r- L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。

) O+ }2 M4 u- Z# E9 A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。
$ |1 O6 }5 p! p8 R; a# F2 z0 A9 W5 a( n
* c0 z1 y5 ^, t8 i3 J7 M02、样机特性
# ~" T% V9 m) o7 k
" q2 o2 b/ h) Q9 C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。
  H. Z: f% ~3 V
% v% s- y: S' Q8 I! x: E* n# |2.1、输入特性：
# w( L1 }5 G6 K6 P4 T

! A6 D' o6 q0 j0 `8 X2.2、输出特性(PCB END)：
  b/ @' }/ S  }7 x, ~' a

+ @3 S0 s& Y8 V4 Y3 _4 s2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
! z0 h& r2 q$ b0 u6 x3 @

2.6、测试仪器：
3 ]/ e$ I: ^. p1 W; T4 W

03、样机结构信息
- T/ r  Y' o, L% e/ O  u. w* q
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：

! A9 \0 [4 X9 }  |3.1.1、原理图：
, Q' v! X: D; m, h+ _
/ U* u6 n' Q' [

3.1.2、元器件清单：

; Y. j: E& J+ `' ]

3.1.3、PCB 布线：
/ g1 |1 I5 y! T2 N$ I# h! g* O1 X  ?

3.2、变压器绕制工艺：
) |1 \* B* d3 g: U' x, }
3.2.1、电路示意图：

! u4 D$ W$ y8 i2 f

3.2.2 规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
) B+ M8 Z! z" W, U2）材质：TDK PC40 或同等材质；
( G7 t7 P$ Z+ r' \- R. ?3）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；
9 }( m7 U- D7 x5 l# R( K5 a0 d6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
/ L; S# x2 f" L3 [5 f+ d7）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）)
1 r$ x. [: {% q- X$ Y/ j! }: n! F8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
! N( j" [1 Y+ L' P2 |9 _9）成品要求:浸凡立水
' C% ]6 ?  G' H- z2 t
5 u  I1 A* }# Q2 d4 d! l* I3.2.3、变压器参数:

3.2.4、变压器结构图：

04、性能测评

! a) L( e0 n) \3 s" J  d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。
/ n$ e2 j, T  V$ |
$ S  F* a5 L! E6 }8 X4.1、输入特性：

; S5 i: N: M4 ]. L) Q0 u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
8 _  d% \3 D8 m  B$ e, F& i( |

9 o' _8 X1 x0 B' C7 u" B4 \" [: z6 P表3效率测试（PCB END）

4.2、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：
' l8 J; D5 p( _7 G; d5 l" W7 Y/ s8 L9 \

# Z/ w* ]+ v# C/ V9 O( U/ {4.2.3、输出电压纹波：
) [0 r5 ]8 |: X/ j5 O
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。
; S  k" j3 h, {6 d# U8 O9 B* b7 h5 k
& H1 I$ B3 K$ h8 S) ^2 Q

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

, B6 M2 R4 @! }2 K' x1 S' Q& U4.3、保护功能：
' P+ r9 k! C: \9 N# D
: d" C2 J6 h8 e7 c9 p7 G9 ^, k注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：
, e) t8 O+ o; [

4.3.2、短路保护：
- v2 k2 ^- n! B/ W3 B& h( r: u

) L+ k4 ?+ K! l# P7 H4.4、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

" ]) v8 j* ~3 j( G  N7 g3 V- m

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

, X6 ]5 b9 c) l# s! z

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

0 L& O6 X6 k# L* ^9 L# R5 E; V4 ?

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

& Z9 z8 d+ l" T7 a

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

/ a) {0 n3 ?3 h$ @

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

5 v  K' X6 |) ~3 H4.5、其它重要波形测试：

注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

5 {5 k: F8 `  K) |) d

AC90/60Hz，100% Load

, N" {4 d/ C! K( m# W: v

AC115/60Hz，100% load

8 E' r5 c4 \+ F

AC230/50Hz，100% Load

( l6 C/ n  e, n$ j

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

! h; Q8 i. F. x5 _1 m2 v05、EMI 评估测试
+ F- Q! h1 [' b+ F: m/ V% y0 X
8 Y6 a5 \: a) F+ J测试条件：
# ?( r0 D! p7 H: G1 V8 J/ |输入：AC230V/50Hz；
; O' F/ @; U/ l! G+ n  m3 w' c输出负载：5.0Ω/50W；
3 K) G& j  J0 }6 A! b限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
. B+ X6 U! {  ]* P

AC230V/50Hz 传导 L 相

6 V0 e" U4 @- t8 N  y

AC230V/50Hz 传导 N 相

- }) I; I1 M. A, K- v

AC230V/50Hz 辐射测试