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 · 发表于 2022-5-13 09:22:13

本帖最后由思睿达小妹妹于 2022-5-13 09:39 编辑

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！

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

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。

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。

CR6345芯片特性：

● 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；
● 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。

基本应用

● 小功率电源适配器
● 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
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引脚分布

引脚描述

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。

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。

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。

. B0 N$ u; X* }2.1、输入特性： {9 ^5 ^! B* G/ l; M
# m0 U& c# W: \8 K% C

3 R- s. }8 P* w0 V6 p& J3 y
2.2、输出特性(PCB END)：
7 T; S; g9 b: k
( S/ l2 c. D. R( C/ s! ]" ]

" ~( W3 X$ u) G& }: J6 |3 c
; a5 @5 d' m* }- H/ C
2.3、整机参数：8 ]9 B. t- C3 ^% C" q! T
- Y, W& v5 g1 c2 n' }

4 w2 z0 I$ B2 V- _
2.4、保护功能测试：
/ f$ [7 i( ?2 E0 E* H, T% h& p8 d! B2 Z9 W! v* ] L

! J+ {" B0 M! I
2.5、工作环境：
/ e; b/ {# L1 ~, m" d' o8 h( D: R7 g

' t! u9 L, s, x. J1 K# e8 y2.6、测试仪器：

03、样机结构信息

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：

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布线：

3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1、电路示意图：

3.2.2、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；
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；
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
9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:

3.2.4、变压器结构图

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。

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

表 3 效率测试（PCB END）

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：

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。

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

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。

4.3.1、过流保护：

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。

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

4.5、系统延时时间测试：

注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

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：

注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

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

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AC230V/50Hz 传导 N 相
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AC230V/50Hz 辐射测试

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