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

7 T1 |3 m9 r7 Z, K6 ~
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！
5 R) K1 g3 N7 T' P6 E0 O: v
; x6 M; p+ W3 ]% Y/ Y- f/ I01、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

+ h/ X- F/ x9 `  b8 L8 i, ECR6245

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。
4 c8 j; Q' U) [! m  _
) P7 @8 j6 G- _4 S7 ^1 K; V7 X3 K# j+ X" oCR6245 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。

5 e* p% B' T- Y. g* p( x& Y主要特点

& h$ o" O! k) w+ I● 待机功耗低于75mW
' X2 ?% k: @2 G2 \4 T9 X● 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
: ?! s' s8 D" d- I6 `/ t● 采用多模式控制的效率均衡技术
9 n6 t/ @8 K* ^( g  }● 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
+ k) |& m7 {$ }; \8 M● 内置过温度保护功能
● 内置输出短路保护功能
● 内置前沿消隐
7 e" a& A. _/ R6 |, ]! M! |● 启动电流和工作电流低
  n+ Q! e- W1 a# k● VDD端过压保护和钳位保护
% {" L; d0 V" u0 e4 L● 逐周期过流保护
● 内置输出整流二极管短路保护
( x+ U* c& J+ ^0 k6 @, h● 内置输出过压保护功能
7 u  E0 f- O8 s& @% D● 内置所有PIN脚悬空保护功能
: _: h  s4 f. y2 T  s$ h" H● DIP-8L、SOP-7L绿色封装
9 E9 a8 G/ c& `" Y  Q0 g& n: K, Q
) o3 l* V3 {' n) V4 u0 G基本应用
- g; Y- k- `: K% W7 l3 u. G& P2 Y2 O
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 数码电源充电器
9 w* [( s" K3 |. E7 `; v  L● 电脑和服务器辅助电源
0 N9 I* Q. L/ Q, q. a0 L● 替代线性调整器和RCC
+ b4 J" X! b) l( k  V
引脚分布

8 n' Y* |2 D% M, O! i) {

/ m, e' V; P) x6 v; n6 }引脚描述
+ l2 {5 w9 h: H$ N

典型应用
# L, r' W) [5 v% p- m  k

' H" k2 C) J) p1 O5 T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。

) B- U" u/ A: I6 p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

# e  m: ?* }3 Q. ^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。

2.1、输入特性：
5 B& j# c# K# t7 e/ z

/ Y# t% L* a- J4 e) [
2.2、输出特性(PCB END)：

2.3、整机参数：
, g/ V9 l: o" s+ ~, x( @

2.4、保护功能测试：

6 e; A; E: t) {# |+ @2.5、工作环境：
, B  u* k, V1 g3 B

( |- L2 n% o( k2.6、测试仪器：
. V. U& {9 h- v8 ^8 Z

$ h- v: c/ l7 B6 p; l03、样机结构信息
3 g0 ]5 C& [1 Z2 d% Y' w9 `' R
: d" F/ l9 {. @1 p( C2 i& P, |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：

3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

4 I) D; }' y* }1 l( i9 c( N0 m+ ]

3.1.3、PCB 布线：
6 J% s% @) A6 R
  }1 G+ N/ D5 l) g+ Z% ^

( |* L6 [- f3 `- {& Z

3.2、变压器绕制工艺：
( h# Y7 w: y# D( U
) I) c2 f. P& m! {& b8 J3.2.1、电路示意图：
1 B" h  j, u: k
* A  @. F0 ?: G  {

3.2.2 规格参数：
. y0 ?8 Y" i/ [2 I7 x' H
- s) e& }4 z5 O9 k+ I1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
9 s0 V& L+ a# V0 c7 p7 c3）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；
6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
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）)
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
& F4 I6 c" U3 C6 ^7 H: p9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:

3.2.4、变压器结构图：

: P% F8 c9 n0 f- ?/ T$ X6 K! j

2 ~' l) |3 z# r0 Y9 C04、性能测评
, ~, L) E: L$ M  K" d6 |0 F
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。
/ z( n- w8 r1 k8 P% q
3 a/ t% U3 r* Q# `. _8 ^, G4.1、输入特性：

1 ~- B, N1 Q2 R& |' X+ P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。
1 e  ]% Q$ s/ K1 q
& |1 P" n0 X# |, t5 c( l表1待机功耗(输出含有假负载2KΩ)
$ F  r' p$ _- k  [& b4 f9 l: P) r  Q+ z

% L+ b. ?0 e/ G5 }" q( M表2 输出100%负载下的输入特性

表3效率测试（PCB END）
1 c. `" A/ \7 z3 h# J

( H* u6 ^5 w) P# h4 g# D# S8 d4.2、输出特性：
" q& m$ h: ~1 b
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出恒流特性：
: Q4 m) @  f% H0 r' L+ C8 q  z

7 M1 D/ B1 T: n) d4.2.3、输出电压纹波：

9 w* ?$ P8 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。
- w; k1 k4 D1 Q" f1 _& ?9 i9 O0 q
' d$ C0 d  n# H* j* D6 ?

/ w5 Q8 G; ]1 k1 J& T! d  y0 b5 b

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

4 d* ?) c. S/ O! w% q! u" y

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

6 D3 E: |0 J- D+ W1 X8 i) O4.3、保护功能：

  O3 t9 c: u* H0 r! Z  u8 V& G" B7 ^注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
# ], o6 h" x9 I  k8 \% \
4.3.1、过流保护：

' P! a. c6 d8 l- Y/ `4.3.2、短路保护：
$ a3 M4 q. T/ I4 `* a

4.4、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
" e+ n9 ~: R4 [: n
) S/ I. {, s" X7 P+ c6 O+ Y

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

, L6 x  W" Q$ |6 |) D; C! u8 {

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

3 k7 b/ l! A- Y# m" _" D

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT  @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT  @ AC264V，No Load

& i0 n% k9 |8 r  }1 m) i4.5、其它重要波形测试：

6 F1 q- f( w( g, ?: k3 g: `, |注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
8 J! m. x" v1 _) v5 s1 P

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

5 B* w' R9 w5 i" }$ l

AC230/50Hz，100% Load

$ H! c% ~' c- I) [

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

5 l. s- G" _  ~2 e  F测试条件：
9 F/ X! C9 ?6 W, g- n+ T7 T! s5 u输入：AC230V/50Hz；
) z# a+ [5 m$ ^- F; J5 Y输出负载：5.0Ω/50W；
$ }' c- |8 R' k& F& k限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

* Y+ b+ a! }' L% k, \

AC230V/50Hz 辐射测试