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

$ {  ?5 r* y3 A! }
6 a! n7 I6 n$ t3 L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！

) o2 A2 U1 G* q& y1 J6 ?8 K* W01、样机介绍
! A4 \; A7 }- C* \( b  d
- [8 P3 Q7 h3 D* t, I) A8 I6 L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。

, K5 C0 \6 I2 e! |# \

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

4 k: M& k$ \; u关于CR6345

% ]6 r1 p8 R; u; T  eCR6345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。
/ V  R$ V3 X0 M
7 X/ n$ _! o7 x6 Q+ XCR6345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。
7 N% `* s" v. `# }% y3 }: ^
CR6345芯片特性：

/ S1 Q# h8 t0 t0 |, _; }● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
; L2 B6 a: T: b+ `$ g! ?$ T● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
7 F8 q6 C/ K) q, Z3 u  g. [8 Y● 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；
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；
* j2 w4 ^# ]" K% R● 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。
9 L" o5 _: h1 y, g
' P0 \, t( D0 f0 Q1 I基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
) i3 n' C/ p4 Q- M) _● 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
) L0 b# w7 d, J  Z1 H
8 t; w9 \9 b4 t引脚分布

9 i, E; r% B8 Z; U% ?' n+ |- m

) s  b& B! T0 l6 N: n( e引脚描述
5 R6 E: n; F; Q$ m" M
+ C! `- W5 w! A6 k: J$ R7 x

典型应用

' x" U8 T1 N  U# d0 E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。

) [8 O$ @, ]7 _4 F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。

! `( D, d* u/ w( f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。

/ }- r3 D. H3 m  z02、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。

2.1、输入特性：

  X. w+ {6 y& X7 I' N2.2、输出特性(PCB END)：

1 e. E, `2 _; B& X( K8 O, p

9 i5 K' b4 p* f0 }
- `0 ?8 i- E- b+ M$ E2.3、整机参数：

8 `: m# [) T1 L

+ n$ `7 W0 O7 q* P5 e2.4、保护功能测试：
9 r) ?5 b6 A, |8 y; F- V, C8 y7 T

2 R! S/ r8 w) `. D, U2.5、工作环境：

+ r3 j0 G8 K" `: P; B

2.6、测试仪器：
& G8 t- L4 {9 q! o, K& s
. S7 n! _" U- b# O' |

03、样机结构信息

# m4 D9 t8 V) G3 T/ x* Z2 w4 ?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。

  {. j/ D' T! K% C! A: T/ A- [& P7 b3.1、电路原理图及 BOM：
0 y3 d, Q, T7 U. v9 A  x' ~- G+ A
: l- h# H! S" q1 A$ B3.1.1、原理图：
* _1 M4 H) Z3 U

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布线：

3.2、变压器绕制工艺：

' o0 p1 P0 I4 J0 c. ?3.2.1、电路示意图：

: H3 M' \5 f, U' s& k5 x3.2.2、规格参数：

1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
6 l' J; f3 g- K1 z; {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；
5 L* |0 y3 p; G! ?  r6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
  {: `, P0 v/ s7）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
# d, G" X3 `; ~/ t$ K9）成品要求:浸凡立水
6 c) X; w* ?. r6 A& {5 e0 b
: n" @4 x# I9 C8 b; L2 Z4 I% E/ e3.2.3、变压器参数:
4 R0 k: ~* v2 k1 `# J
& a: U6 p% t# W+ C2 Y

3.2.4、变压器结构图
& v% W. S( P# \9 B" {* s0 l

04、性能测评
- u. t' c2 [/ I( G$ s
; ?; m; R. |7 g( a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。

+ e: S& I) t+ ^+ X) w6 v4.1、输入特性：
. m2 m& G$ _7 G8 y! ~' z4 x8 e
! w+ y+ d$ K/ F: v8 X& x: N" F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。

! h- m8 N+ q5 w6 R; O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

/ b& E- A5 t8 z' x" j表 3 效率测试（PCB END）
) x- j& a/ B. B' z1 r$ N% x9 y

' @$ S2 a4 A# U" _7 F# F" ?- s6 E
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：

4.2.3、输出电压纹波：
: ^/ |: a7 e1 F4 Q+ ]% 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。
/ `: Z( P3 `2 R& u; ]
; K- [$ u, i) ?* s' p4 q) M* e2 w6 ]
  N* x, H8 p& n. i, n; L6 L

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

9 E$ T, s8 c  v0 m

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

8 k! C  C4 t+ I: h" O

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：

5 N( }* f; D) P; S+ u
! s2 e  j8 `1 K: `注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

1 h! r/ \4 Z: k; g3 z! Y7 Q4.3.1、过流保护：

9 C: l5 |, {! q: \) s, b; k4.3.2、短路保护：
& u6 |3 M  e3 `0 J

4.4、动态测试：
; n0 N: T( J6 W: v4 `5 ?4 V
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。

AC90V @ 5ms

- _9 v* c7 B' M/ a/ ]. D  ?+ C

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

0 i$ r% N7 z$ Y& _0 [! c5 O

AC264V @ 10ms

0 I0 J6 \! z& D/ D% F6 O4.5、系统延时时间测试：
6 [/ `, @5 `; a- p2 U# _- x
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
  ]9 t9 K4 Z4 T/ R, N

6 F4 b' D# V2 N6 l4 z5 x9 r$ @

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

& N6 Z0 j4 B' V# b

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

1 ]' W( a8 k- ~* L3 ?0 @

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：

% m  c( {+ {" e) B7 M5 h注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

9 P- t- ?9 o1 U0 e4 t4 [1 \5 H

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

! H( a" G( w+ J: @% j

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

+ M( N. C8 T' y2 Y05、EMI 评估测试

" |; d' p7 d# i, R+ b+ Q8 G测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

AC230V/50Hz 传导 L 相

6 d9 l! P! T9 `

AC230V/50Hz 传导 N 相

- N  U! q9 v' [! A( ~5 s

AC230V/50Hz 辐射测试