本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-13 09:39 编辑
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, Z2 a% ^$ ~% N8 C: G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！- `5 h+ x" w9 I8 k6 ?
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01、样机介绍
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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。
1 {; D R {* @( Y/ M
4 |$ X' ^" z( }3 \
: [) K k2 v# r8 e9 e
CR6345_5V1.0A工程样机示意图
9 U5 j3 w& K) M+ q关于CR6345
6 \. g" v* G( }2 X: z i+ A8 f+ Y/ k/ G
6 Y% i" b& q' C3 O1 jCR6345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。
0 C z' C$ K' J5 u5 H# B8 a7 p$ `! @1 l! s5 }1 a
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。
$ t6 Y1 t" R6 k$ m" ]" N- Q, k4 i. v0 y* v3 i% Z) h* @; K
CR6345芯片特性：
5 P. A% P) p- K0 n2 Q
' K P) g+ o( b/ i" U) p● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；% c3 K/ X: {; W( R
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
& K* x; f" G+ V. a8 R0 X Z● 较低的IC功耗；/ M. R8 }# W! Q0 j- t# S3 s& y
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；( x& f! a9 c( ~( i) X8 [4 V( d
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；+ H4 O. f6 L! ]9 E1 t* ]4 b0 v
● 原边反馈，无需光耦和TL431，可调式线损补偿，IC基准精度±1%；9 u- V5 T. T: f" `. ^
● 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。% B, q: A: o0 G" g9 i1 |
1 B( y5 ^- V) { J$ U/ l基本应用" d- V6 s/ b( q* _8 Q
8 e$ T4 a$ j; p B! u
● 小功率电源适配器
G+ ~% B" K, O4 s● 蜂窝电话充电器4 l; |, D' l! n" C; z3 r0 s) R9 _
● 数码相机充电器
2 C# U2 x: x2 q! X( v- T1 w" `● 电脑和服务器辅助电源* ^) h+ d7 [' Z
● 替代线性调整器和RCC
% z4 w% G) D8 W2 U1 f/ n: X% b' s' K! G
引脚分布+ W7 U7 h1 o2 O* Z$ R. [/ ^
- C6 y0 |8 S2 V
3 ^6 u& O5 ^+ Y9 E引脚描述
9 {6 ]( i, J# ], A3 P
+ R' p6 ]! h9 T/ I6 g8 a8 |9 |! y! i
9 g/ D/ O4 f6 _' ]3 O. P典型应用
( n7 _& }' C2 x" D/ s5 l! ]3 c) [: x* A2 ^! D& x
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 @" y/ X* w0 b) F
9 N# [! @& d: l& V: ?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。2 E, v2 c9 y, V6 ~, a0 w
8 t; I4 M7 J W% n, Y; U2 t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。
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02、样机特性6 |. b4 t/ D. w0 S$ ^
+ C4 D4 w0 B6 p' a: A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。( H6 t% D" l' L* t8 v
, U& ~$ S7 k. L. a" B0 l
2.1、输入特性：
% p. A* L' Z. H9 O7 K- \8 E+ _7 X0 }( ^2 o
. ?' s7 B1 k# {; S" H' E2.2、输出特性(PCB END)：! Y; |! T s0 @# ~% u, V0 m7 Z
# R% u8 M6 x* I6 I' ?4 ?# y
: x1 o4 h6 Z) f P. |( k9 W% K' U& f( ]5 [7 Q4 `( a" h6 W
2.3、整机参数：
* m; W5 @7 s2 I" G" \3 F. O$ v2 i7 x' a; ^4 w* B% V& Z+ R/ G, d& I+ p: ?
/ L8 F! _3 {$ ~
2.4、保护功能测试：
4 h- X; o5 E" p0 I: E( l# \% v' _* S6 }- @: x
& D- r+ I7 p/ L$ V& U% W" W
2.5、工作环境：
) n! ?; E/ {: H6 r7 G4 _2 A9 v. ?% l3 b3 l) }
8 I# i" S6 k! A% f0 n' O/ L
2.6、测试仪器：* g* a7 T( T0 n
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; H7 `: O$ p7 _, Y& a4 n03、样机结构信息
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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。
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5 ^4 _( f# f) Y: N6 {' T9 w3.1、电路原理图及 BOM：1 \+ P4 B1 ~9 X
# u; T! O( r" J; C1 U1 ]0 D
3.1.1、原理图：7 x& ^7 ?& a/ N* R
% |8 w+ H2 Q, n% Z3.1.2、元器件清单：
0 K! F5 y/ R# [- K& P
/ r# `' }6 k8 a. Y9 o8 E& E3.1.3、PCB 布线：
; D# ], X3 [( J6 Q ^5 [
L; o; V5 B; {# E- n- }' T& I7 X w* E V' K' q
3.2、变压器绕制工艺：) m7 y# ? s) a/ l$ D, ]
6 f: i! m) e4 j+ Z" _. `! p( J6 p
3.2.1、电路示意图：6 i7 @$ u: d6 U5 B( d+ H
* ^: L2 ?- o0 {% \) o* `# S+ A9 v S$ m2 O8 [* A& h6 W: V
3.2.2、规格参数：- j1 b# t: T+ U+ m# O% K( w
8 o% d5 D. f" ~' j9 X1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
- X2 Q: s1 k0 J/ O, x" R; Q2）材质：TDK PC40 或同等材质；& [1 s, r2 Q' B) D/ m
3）N1、N2、N3：2UEW 漆包线；
$ Y, h/ P# }3 a4 m4）N4：三层绝缘线；
& R h R5 q% c6 k" L- I5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
, L* B4 K: S2 S4 K3 M6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
4 _0 g, P6 k' X7）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）)4 K3 K. t+ R7 g4 S, s: u+ w
8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
/ A* i& Q8 A! q: H+ V$ u! [" y9）成品要求:浸凡立水
/ T9 a4 v1 s& n9 O& Y4 V- K, j6 E% M. a
3.2.3、变压器参数:
' C" c0 K/ k( c+ H% R Y2 @0 u- Z! r6 @
) D7 x" c( y% c# K+ O3.2.4、变压器结构图1 U" o. Y+ _4 ]- c
- J$ V( p& N3 Y' {/ s
+ f. B2 a" p$ P3 q+ I' y& ?. e04、性能测评
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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。
2 m& Y1 v$ X: g3 P" o2 u
6 u, Y/ I3 |6 h* i/ D J4.1、输入特性：+ e7 i5 ?+ L; T
* E+ Y; z' l& v
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。
# t+ t' f" f, s& e- N& Z
9 K: l8 t& E# k6 s4 |3 R表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
- I* E) A) Z7 l, C5 q' a- ~7 S% G. g+ y
& c6 O$ m1 C; P/ U# d: H表 2 输出 100%负载下的输入特性* J5 X* ^+ y6 V4 ^
8 i) S" Z, O n
表 3 效率测试（PCB END）
: P7 [1 o/ [+ |6 D- t1 G; h* l7 e) E' j" @* {2 L, ?
) M/ m8 n- R+ g ?1 s! a; R4.2、输出特性：
- l% b& ^- ]0 ~- r+ v/ h2 L) \
4.2.1、线性调整率和负载调整率:. E) N8 Q' U" s F/ P
: D. J% U8 k+ K" `2 U2 a0 ^
4.2.2、输出恒流特性：
/ Z9 }* a. p. P o6 U+ t$ w; L9 ^2 v* S) n/ c
4.2.3、输出电压纹波：+ M5 K; m( Q1 B( W0 @; k0 R; A4 F
- {2 W' F' l, N, X _9 K q: w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$ r, p7 a- E a0 [5 _! W
* N/ Q3 G# k$ }& p5 B" D" M7 O4 x: g. v5 j/ u7 F" ~' C' ?
8 {" h4 u% l# L5 ^
R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD
3 I" V/ ^, S6 |& g
R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD
: \& x- r) ?5 |
R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD 4 A2 z$ ^% q. k
R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD 1 Q* {4 S4 F1 @1 Q+ }
4.3、保护功能：
9 e0 C) _5 c1 Y0 ^6 v6 L. H( I) v' Z( x4 c; r" l1 `
& l0 O* l" D' y8 M1 f" N注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
3 B# K, G$ l; u B. Q3 |0 M
8 h1 D1 O% F/ E% R5 S4.3.1、过流保护：1 P) n3 I, Z0 K5 y% [
8 u1 l. x4 T+ ?3 O& D0 s& k. C4.3.2、短路保护：
4 H) T) x# R, Z8 Q, G/ c1 ]3 [& Y. Y) b5 E: [& V
4.4、动态测试：& \, \; v- o2 R6 P
" N3 \0 V4 K* H3 W8 S; P
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。
5 }; r# Y- f) {! e
% q) I9 ^- p- w; l* b2 B
* Z# ?1 u. v% e/ B
AC90V @ 5ms
! J a- t% O0 f: y8 A9 g! y5 j
AC264V @ 5ms + Y4 _- t9 w* n2 @3 w. e
AC90V @ 10ms
( l9 [1 \% |9 M4 J3 n# K6 K4 v
AC264V @ 10ms 2 L) A( H: v L; Z6 C
4.5、系统延时时间测试：
( N" _6 m: w( `
1 _) N. ~# d! y8 ^# g3 C( z: Z注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
) f; d$ Q: B' \
$ l. o e+ {. ]4 }; F) u. Y
TON_DELAY @ AC90V，100% Load
! d/ b" E" W' U$ s0 N
TON_DELAY @ AC264V，100% Load
* b. O4 U3 ]6 t* x* ]
THOLD_UP @ AC90V，100% Load - k2 k& D" m2 e5 u) w
THOLD_UP @ AC264V，100% Load : {+ L6 o7 _8 t0 v: [
VOVER_SHORT @ AC90V，No Load
, z) H, x% |6 s" Z# D$ v
VOVER_SHORT @ AC264V，No Load . Z9 v I# t2 L8 _# v5 v4 @' }8 k
4.6、其它重要波形测试：
! {. o5 `/ M8 R0 D. Z- O' |
+ N" c4 b( C3 ?; `6 k7 x注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：" q5 i' r6 i o: f% {
! r- a/ l, x; n- ^' o
AC90/60Hz，100% Load . j+ |* K. ~2 d5 z* A$ u/ V- y" y
AC115/60Hz，100% load 5 A' b2 v+ q+ u+ n7 Z0 s
AC230/50Hz，100% Load + U/ m/ X2 |& l8 M
AC264/50Hz，100% load
- e$ ~% Z: Z# S& q! ~
AC264/50Hz，Output Short
3 h+ ]1 t4 h+ p05、EMI 评估测试
. C9 Z. r& m) f6 Q; L
! o) g/ ?/ K3 @3 V* N% m4 z测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。 k2 s3 m- q; |/ ?
+ n& B! K1 s& U$ t z% x
AC230V/50Hz 传导 L 相 8 A3 Q# a3 W9 o% I- J
AC230V/50Hz 传导 N 相
6 R4 H- @5 w$ Q3 G1 b/ S
AC230V/50Hz 辐射测试 |
IP卡
狗仔卡
发表于 2022-5-13 09:22:13
提升卡
置顶卡
沉默卡
喧嚣卡
变色卡
显身卡