电路结构简单，满足最严格能效标准！这款芯片“靠谱儿”

思睿达小妹妹

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+ r( S9 Y, I: a& i上一篇文章中，我们向大家介绍了基于本公司主推CR5269SSG_12V1A电源适配器样机方案。本文，我们将给大家带来5V1.0A的充电器样机方案，它的控制IC是采用本公司主推的CR6345，究竟有什么过人之处？一起来看看吧！
/ G) F1 U" e6 N; v
01、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CR6345。

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

关于CR6345

: S# e& J, a) F; a( e5 k* FCR6345是一款高性能原边检测控制的PWM开关，待机功耗小于75mW。CR6345 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和提升效率，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。

CR6345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），输出过压保护，输出短路保护，内置前沿消隐电路，使得芯片具有更高的可靠性。

& K- f- [' @. y; Q4 `/ V! RCR6345芯片特性：

! \& m. }- c4 x( k* C% r8 R# `● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
) _- @2 V+ A) s● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
● 较低的IC功耗；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
8 [# s  k. _0 [2 U/ z● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于小功率AC/DC电源适配器、充电器。

基本应用
7 Q! A3 u8 T+ l$ n, p; p( z
6 b0 c: {. Z$ R1 Z" c3 \● 小功率电源适配器
1 G! |1 j& Q6 e4 {6 T● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC

引脚分布
) b  G4 X% g) t
# ^$ ~+ S5 C( c. K3 Q- n9 Y$ \

/ ?+ t" h9 r/ V, r6 j引脚描述

典型应用
& k$ t" y" @# K4 y% `% S7 H2 j

6 s) V* M: J- h  L) X9 {该样机是一款基于CR6345设计的，全电压实现5V1.0A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。
4 V6 e# \, p' U  I8 W7 b
. Y. z+ z5 j5 S3 t' m  ~: p, T: D. y0 c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。
. v2 a* e6 ?: j
1 y, v: F& n7 g, d" p/ O# [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。
3 o7 H; l: M' P& J7 z  B* g* T
* [3 p: M1 j- R7 ]02、样机特性

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。
; I" Z# g+ [; y" }
$ f; j* [* o: i/ Z8 X4 N9 ?3 I2.1、输入特性：
+ [- p$ o: i& V% d/ v# a. N

2.2、输出特性(PCB END)：

" q8 H9 h" B  Q. l7 P

3 p& c2 A* L* ]& ~/ t$ |2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：
7 L6 C1 e+ E( h3 \
. y3 X' [$ I% y

3 y5 C3 R8 v4 O7 ~2.5、工作环境：

7 W. c3 a! F1 H  j( _

. i! d; q* X6 z' Y3 l2.6、测试仪器：
7 m  \; L* a& x! B! J7 g4 W$ k
( b1 s+ b9 Q+ j5 S1 p

' h6 q6 T. q2 j03、样机结构信息
4 J' \; p# N2 D7 t
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：
. y: ?3 v' A3 d$ \

3.1.2、元器件清单：
2 ?! h" e- I' d9 f! {

3.1.3、PCB 布线：

4 g1 A9 e- @, B2 X: ?

3.2、变压器绕制工艺：
% [' G6 \6 x  Q9 d  Z  u6 b" w  d
3.2.1、电路示意图：
- @4 H% ~$ Y. w. O1 H
3 g. M7 z) t0 R% K9 ^

3.2.2、规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
0 ]! b; T9 ^6 r7 T1 {2）材质：TDK PC40 或同等材质；
% r& O7 D' @9 y9 _  u: U6 U3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
  X8 _. q+ o, A5 B- }! A$ ]8 D- ^4）N4：三层绝缘线；
6 O* C5 v) ]) q+ n7 i9 x' s5）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
' `2 q  s! ?5 H1 h7 ?1 \, p1 k9）成品要求:浸凡立水
/ x' J1 u9 G9 M% r4 V" D
" ^! S% K2 d' ?5 V9 T4 x: l3.2.3、变压器参数:

- C4 F* P, Z: Q  m6 U8 ]: i/ t

3.2.4、变压器结构图

6 F* `' k0 ^1 n* G3 a' e$ F

04、性能测评
5 V9 f; X1 y6 s6 _$ ]' e
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。
  K5 m: o+ L, }# v
; G+ [& j- d. c# m) {3 X4.1、输入特性：

! d0 l4 {5 K4 p  Y$ ~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。
& o) h( u7 O: R" v# @, ?5 @- z
/ F1 p) c/ ~. P2 L, M表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
& \0 X+ u: z9 S1 J& K! n/ [

: I4 x, L" z+ M5 w
表 2 输出 100%负载下的输入特性
  w1 \. q9 U7 U7 P

9 n& ~, j0 h0 w& t2 L0 z表 3 效率测试（PCB END）
. a  k0 m: ]7 E. g

4 [* M& w) I- F
4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:
% f! \3 T, D! w% \/ u6 H

5 H! f) ^2 L& [+ [5 f4.2.2、输出恒流特性：
; g4 z( w0 q% c6 h' n1 A, I2 E" A0 E

4.2.3、输出电压纹波：
+ [" M. o- L4 _* T8 ]) V
8 O$ n/ F6 q% e# [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。
, u0 y) D+ m6 j) e
1 ^9 `+ j+ @% j& G- j4 G
0 l% @" ^1 }! w9 i/ ]

$ |3 L+ C; K* {# P

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

4 N2 G) P4 f& I- J8 @' A

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

9 l% l! r( P& Q2 R2 l4.3、保护功能：


注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
" z" W: d6 H% z+ G* j  ?
" ?+ {' B% T6 t$ J# z' r4.3.1、过流保护：
( {1 ?2 ~/ }. A# q1 J8 I& G

( o% o1 C7 t! i& y/ }; ^  Q( M4.3.2、短路保护：
5 b; s$ h7 O" ?/ r

4.4、动态测试：
3 W( v" H% x6 H# U( _
# L% I% L6 {! b5 e, S& T; `注：输出动态负载电流设置为 1.0A 持续 5ms/10ms，然后为 0A 持续 5ms/10ms 并 持续循环，上升/下降设置为 1A/uS。

0 G/ i. `, K* G: d) Z

AC90V @ 5ms

  j; Y7 ^6 G  |& k! H5 o

AC264V @ 5ms

1 Y9 {  ^- h; C4 h1 K

AC90V @ 10ms

" H4 V$ d: |4 n

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：

$ i; a8 h$ O! U, v; I( h+ g) m注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
  ~3 `" v6 c/ V* y$ e4 z2 H

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

6 _. _* b7 h2 q, O; O) V

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

6 Q( Y* f& ~: K

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：

注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
# k: H( N" Z; x; g" \

AC90/60Hz，100% Load

$ s, ]0 j( m) w, d

AC115/60Hz，100% load

7 G/ F* N2 l0 M+ f& d5 V8 K

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

! S; g3 ?9 Q6 p& k' w$ m- L' u8 X2 L

AC264/50Hz，Output Short

; q2 u( M* ^3 a$ \; U" O05、EMI 评估测试

测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
2 U6 Z. Y, F6 R2 |( o  Z

AC230V/50Hz 传导 L 相

! \/ c* Q! v- Q2 Z6 l! Q2 |

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试