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

- M5 h1 o. e' O9 n* S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！
" X# B) s0 R& _& b2 y/ W9 }
3 `/ ]4 n+ y# W. h: z9 m( D01、样机介绍
8 l( h, F& W' C6 _' Q' _* B
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。

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. g) m, I- S# \1 s9 F  ^

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

关于CR6345

5 ^0 R2 j/ t9 t: k, X, \1 kCR6345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。
7 x& p8 ~3 F. x
( U  X& t$ e- j7 G# P; HCR6345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。

CR6345芯片特性：

6 ?! ~9 {3 ~6 F" }, _● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
● 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；
) y: Q  O; G# A● 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；
( K# l: i/ E) v# b) v; n● 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。
# z! l& `  M- ^3 P. l( H
6 C. D  L1 F" H" |* X6 @' w9 P基本应用

● 小功率电源适配器
5 J% r. l$ I  m# g● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
! H/ Q9 L" W" ]6 i) X● 电脑和服务器辅助电源
  e+ T- S7 M) h+ X" v8 ~2 k  G● 替代线性调整器和RCC
/ d% j  p1 Y) E8 V
引脚分布

引脚描述
( f% w3 d( j' r. O  |, S3 ?

典型应用

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。
9 e& c3 E' e8 }
0 {3 `- X$ \% N+ 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。
7 m2 p/ P& ?6 i+ I& h
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。
; @1 E! d; H7 h
+ A% X# o% k% e) S1 M+ \% ^/ B  e02、样机特性
' `5 T3 M5 w6 T3 ?1 O9 Z
+ X. G& }6 t8 b$ K1 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。
" D+ P  m& f7 W+ W0 p4 x. G# U
2.1、输入特性：

: b  e, b2 a2 W% g2.2、输出特性(PCB END)：

. u/ J( Q. M+ ]: L9 I3 Q0 Q2.3、整机参数：
4 g7 P% N* x1 }3 d: [+ ]* x4 ^

2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：

2.6、测试仪器：
. S* g# I5 B  u/ C. @6 o. o$ D

03、样机结构信息
4 f! n) L) A6 k: S6 J
9 y6 O4 _) A4 b% O$ h4 n+ a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：
& U" E! d5 C' H/ l( F
3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：
- u( L1 h) [) H5 _. L; v

. v: }" L( n& W2 x& C. i% B3.1.3、PCB 布线：
$ V- l; D. m5 d" `; @( u

, `5 \! M4 w8 u1 r) t: o) m. ]5 S3.2、变压器绕制工艺：

+ K9 p, E, b# O6 b3.2.1、电路示意图：
7 o5 q% A& p* r1 S  P

3.2.2、规格参数：
- j" r) y/ Q- a; o' u
2 P5 ]% h. H; [6 I1）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；
) W  ]! B4 x8 Q. _% I4 Q" H4）N4：三层绝缘线；
5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
0 p$ y* R; j7 n- D9 l6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
# ]1 K2 x* l/ K5 I8 F$ N, K+ g7）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）)
$ @6 F( P+ Q; }1 s! Y) e( V8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水
, @$ r. e! p) L3 e5 S: y: `% R5 G# l
3.2.3、变压器参数:

* J. q8 V% A4 H. I3 A" P

3.2.4、变压器结构图
3 W2 q, M$ Y- b/ A, r+ I
5 h8 d5 _/ z% ?+ s7 Y& k+ S2 Q

) S1 D) s/ y( N8 V* ?04、性能测评

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。

4.1、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。

4 M' m) c/ i- v2 O2 ^表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)

8 z4 A6 w9 E* d6 d/ j# M- |) L7 Z) x% v表 2 输出 100%负载下的输入特性
' T7 Z2 ~+ D" \% }9 H2 J

表 3 效率测试（PCB END）
# [5 U+ Q9 s* i  N! \. K1 L* T

0 _( H, {+ r- ^" @1 K7 Q6 x7 ~1 }
2 K9 F& O& q- c2 ]4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:
$ @4 G/ F# _" T, f

, m8 s" G% c! F' k! Z0 |4.2.2、输出恒流特性：
2 ~& S/ v( K9 N& p) O1 |/ v

4.2.3、输出电压纹波：

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。
  K! z  C3 j; l

6 J) p$ @" v7 z+ S. p# ]

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

5 ^! @8 g* @3 L6 i% ~* }5 B% @7 f% _

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

8 g- C. I2 }1 E8 o/ \  S

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：


注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
: N2 k1 F3 O5 H5 a2 ]
4.3.1、过流保护：

( f  {: t, H+ E( t4.3.2、短路保护：
) ]0 s0 ?% O" A, F  r# |

/ U  i! H7 a& }- i: e4.4、动态测试：

3 i) T$ X: v9 U# U3 a3 c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。

1 T6 L9 r' `8 y  x2 A$ A1 a( S3 f

% E3 L: x1 b9 n  s' [% ^

AC90V @ 5ms

! T2 ~' |1 o8 R

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

) g8 n& F. s# `8 L

AC264V @ 10ms

/ ^0 }1 B) b, S! k) B8 C4.5、系统延时时间测试：
# H  D$ [1 S; `8 [6 Q
! @0 L  H7 Q1 i5 f注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

. ]8 a% V2 l* o  m+ R

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

& y* q0 ?4 F: @. k5 O; F4 s

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

- H4 r7 O. {) f

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

6 S& p# \+ x9 |8 y4.6、其它重要波形测试：
0 E5 ^+ ?2 d* F1 |; ~" n
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

6 ^* a  ^8 A7 I1 I/ ^" o$ v% y

AC264/50Hz，100% load

  }5 S: M$ m: Y; h+ T$ T

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试
/ S$ O: w7 R$ w( a, a
测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。
+ z( h" z- n( \, Z- L/ a7 R
& I$ p0 G- V/ U

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

6 |: x- X6 c4 ?% y# {1 n4 \

AC230V/50Hz 辐射测试