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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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！
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01、样机介绍
+ j+ d2 I9 \& j3 V$ q
9 B# i% Q  t* H2 s% B: e! V- O9 P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

CR6345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。
4 J- ?4 }1 Y' c* G
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。
+ g" b% ?" Z  }5 B" D. ]) L
7 o- u. [+ i7 v- G. Z; y. eCR6345芯片特性：
& t- y! y0 z# E: g3 V
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
% `$ T# r: r+ ~% }● 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；
● 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。
) S$ O0 F9 Q6 c+ U% z% t: V
基本应用
, |  j' S1 t5 l3 m; [/ b
● 小功率电源适配器
! Q% [& Y, V# u& d3 Z% i: e● 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

2 H5 q' Z5 i" x9 F1 s引脚分布

+ R- y& W, B/ P2 o. B/ U% Z* O

引脚描述
5 L% B4 D* @4 |2 f

2 F2 R( }: x+ s4 L. V. V# }9 B( \8 ~3 a典型应用

- P) Q( g9 a* m; A2 ~- q1 G( R: M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。
1 w9 U: x2 ~* n- p* Z4 d
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。
% _4 t  W' n5 b' x
4 m* u# S$ M. b02、样机特性

( x% R4 G- O- y4 l5 W8 [  E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。

4 f& ^/ B3 x+ v9 J5 E8 N1 [2.1、输入特性：

2 H7 n0 S9 B5 ^, e8 e6 N

2.2、输出特性(PCB END)：
& [' S5 q- w; a! ]- A

2.3、整机参数：
# t, W- H' N8 Q+ \
* @) ~; N4 |( Y9 F# }  Y3 z& p& v

1 O( u, [% D8 i8 F1 |2.4、保护功能测试：

' s1 o% C; _  t. s7 ^5 Y0 b3 g& f

2.5、工作环境：

4 t: T4 L4 `7 ?2.6、测试仪器：

4 b9 s4 p+ D% _) L7 N; m2 W2 e4 E

03、样机结构信息
' Q  _3 R2 ^' h+ y* B0 [/ j/ i& R: W
- J+ t9 M& Z# r. W, l# V* ?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。
( V/ H2 F* a2 Y
3.1、电路原理图及 BOM：

3.1.1、原理图：
% A1 [; @5 d: o3 H1 S

3.1.2、元器件清单：
9 v* o2 c' i# O. Y" Z

) ]; F/ C% j% ^+ Z' A3.1.3、PCB 布线：
+ ^& z/ L/ u- H+ N4 M+ q

0 }2 O( r# R9 R, D4 `; j3.2、变压器绕制工艺：
" u* p; w& @, m
3.2.1、电路示意图：

: e4 }" m7 {+ ?" B. [

3 A% d( v, e; O/ O: B3.2.2、规格参数：
! Q2 G7 o0 @) Y/ ]
1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
4）N4：三层绝缘线；
& y$ Y3 e- n+ U8 }$ Z5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
2 `8 w: b' ~! g5 l- z6）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
. w+ ~; Q2 B) N' u# ~/ P9 Z; r9）成品要求:浸凡立水

% b8 ]7 X# B1 J$ f3.2.3、变压器参数:

9 u% k8 X, l" w0 K, x& R' R3.2.4、变压器结构图
) m" @- j. k) V8 b
8 g5 {( |) F6 l0 y

04、性能测评
- l2 @3 @! y9 G  Q# k/ B6 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。

" G9 [- e7 W, a1 @& v4.1、输入特性：

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。
. x& [9 D' U/ Q( O( e
3 Q4 _6 u% f; Y, l; W0 E* k表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
. K6 j9 q, t" A, t- H

表 2 输出 100%负载下的输入特性

2 V& Q5 v; r( a* A- K: Q% \) c表 3 效率测试（PCB END）

4.2、输出特性：

0 w0 x* y8 z, l) _. _& V0 N4.2.1、线性调整率和负载调整率:
7 t2 A6 F3 K8 Z' s

4.2.2、输出恒流特性：

; U/ g/ R. F0 w: }4.2.3、输出电压纹波：

2 n$ O! ]$ w9 U0 S' q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。
$ y( s9 u. {$ F# [  w

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

; {7 B( A" @" W, ]0 P+ ]

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
4 D! h: R5 ~5 ]8 p: _+ K+ g/ D

2 c; e0 i$ q8 e; }1 Z注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
; e& s- c! E8 ]2 {
! L, Q% H2 }* |$ w, J0 I7 H4.3.1、过流保护：
  S8 o1 _2 @2 h

4.3.2、短路保护：

4.4、动态测试：

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。

) W( [' `& z: Q( p; e: P" l

: p4 K- W, W1 u$ H1 G

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

6 u, r' L4 @. T( T# E0 S' J

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

: c" J+ F4 q" X* N, g5 m' t4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
6 d$ w; J: S" Q. u+ t

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

+ m0 j7 f$ x5 q$ A7 Z+ E# Q* ?

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：

- h. _; g# r4 _, y注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
- K& H, {8 U- r( L: {- q$ u# k

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

" o& }+ q7 D& K7 O- y

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

AC264/50Hz，Output Short

05、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。

AC230V/50Hz 传导 L 相

' h! Y5 H" q& U8 {

AC230V/50Hz 传导 N 相

AC230V/50Hz 辐射测试