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

) w0 M! u) P# }! V( I' T$ G
' I9 \% \  H" x1 H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！
4 h' j3 [9 Z$ c7 g
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。
- g% M0 `* B  k3 p5 X
+ ]9 d! x6 R- z5 m; Z- C: s) Y

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

" f" U- M6 U" n2 W5 ^" k  {7 E关于CR6345
! D% j1 s7 R6 {% `! f/ d
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。

2 [$ \% r& a$ {9 ^0 ]( o* V1 S) I% \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：

" }1 E2 \  Z8 S1 b, B● 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；
4 M7 g3 a  }. ~7 m( C& |/ z● 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。
% D' i6 Q, e6 a, {2 B
基本应用
, q2 c; a" S' D% Y! P
3 `' Q( n! ?- H! r8 a7 Q! e3 G● 小功率电源适配器
4 N/ p9 u+ Y+ P4 h● 蜂窝电话充电器
# t+ x8 Y! `0 b) j. r6 U, c" _2 @● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
$ ^9 c9 F9 [4 T/ A4 {● 替代线性调整器和RCC
$ w4 H& n$ D# q6 L, Y2 E" e& f2 a
$ x% R+ S9 g5 R; t! W  M' ~! @引脚分布
# S$ M9 R* i: I0 U* A/ w

引脚描述

' c/ m& ^0 W! K* g& h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。
) R! j2 }5 J! m. g6 Y# ^
& h' |5 m  a, O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。
: p, x' ~: |8 V: D( h7 Y
) K. O3 i/ F9 R3 v6 S( P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。

6 y- N) @2 ^' E4 J02、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 j6 v( ~& M. U9 F
2 a$ F8 O' {/ f8 ~  r2.1、输入特性：
% [  F: O% r- X( ]6 T2 l

2.2、输出特性(PCB END)：

; S- T$ t: k" {0 U2 Z

; m8 Z, r% P' N& \, t0 [( P2.3、整机参数：

* N. k6 V- d7 M+ a1 M2.4、保护功能测试：
: k& _" y7 P  |" ~7 x: b! `
* W0 }/ G0 Z5 {% K

( r+ i8 K7 d( x' \! K- f2.5、工作环境：
& I: m& _4 u& @0 X3 n
$ z! u6 y$ r& q3 W) I# P, s, c, {

4 t2 v/ D& Y; X2.6、测试仪器：
6 L2 S; A0 W- Z& d, O1 ?' r

9 s- A( G* k4 r  ~03、样机结构信息
: j' L- V7 b9 X$ g. s
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。

" U, V/ l( W5 \2 L7 V* \3.1、电路原理图及 BOM：

3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

# S2 {- p8 h: o/ \( R. |. n3.1.3、PCB 布线：
- S0 b+ k6 z, K) H/ E
3 a7 ]7 i! h7 @2 x2 p- |$ E

3.2、变压器绕制工艺：
6 T. X+ h8 O# Z& n7 C+ z. h7 N4 a8 J
. W$ h  K0 \# j0 m+ Z& P3.2.1、电路示意图：
; ?7 u  Y3 |: M  \: l- N

1 ]- Q6 \$ Y: N/ g2 a3.2.2、规格参数：
" G9 {: Z8 w) y
* i* G$ m8 H0 D1 p6 r1）骨架：EE13 立式（5+5PIN）,Ae＝17.1mm²；
' F9 Y+ ?- P. F* a# H2）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
1 K  b! |  M/ I( V9）成品要求:浸凡立水

1 ^8 U; Z: |, z8 A8 G9 G3.2.3、变压器参数:
# B0 K7 k, r4 y
# g1 v+ y4 C( v, m. r8 C

7 }& K* `. t- h5 u3.2.4、变压器结构图
' q: P+ W+ c' c: K4 F
& y$ `8 A  E% r; Q! D! e5 j4 z- d

% c7 l2 j' v0 W04、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。
( Q& p. a6 V. a  B1 K! n
4.1、输入特性：
# \; v' k- f  h* M9 u  ^1 i. C1 _
9 Z4 J+ H7 p: _. _" A/ S* q% s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。

6 S% S% q4 U* m) m. {! @表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
. _6 q4 l8 h% O1 |( i  j

表 2 输出 100%负载下的输入特性

! H; I1 h% M- T: s4 P/ Z7 R6 U表 3 效率测试（PCB END）
' U2 J9 m- k5 X; u: S+ b5 J) O5 {

- }" G: V/ d7 t* h% {+ Y
4.2、输出特性：
+ b' |8 i% ^: U
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出恒流特性：
5 E6 R% n1 w0 G9 b, V  L

0 g  x- R) `% I% @, {7 R$ k' y2 W4.2.3、输出电压纹波：
# u( s5 x- y# p3 I. O
" x0 H7 `1 t6 F* A" z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。
5 q  E6 G' g4 Y

% r, e% Y5 S( |& y! X

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

% }% [; s1 h- I

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

* S0 B$ L( P6 W4 I* D

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
/ ]  A. N9 R7 V' |1 v: L
: X. ^' t4 \9 d2 G
9 r" _! }3 [7 W6 B4 U: S注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

/ G) i- n$ D9 N* l4 b* ~* x4.3.1、过流保护：

: H& G8 E! I4 b2 l4.3.2、短路保护：

4.4、动态测试：
( t3 Y; J( @6 F8 q) `
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。

0 S- ^) u( ~9 b+ v% F- O

AC90V @ 5ms

( x4 S3 @* e, D' G9 @& f. [) \, n

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

0 y, T- G+ _2 z4.5、系统延时时间测试：
* F6 a/ z! V  J. a: U7 p( S
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
1 ]2 T* N# C# W1 \2 @5 E6 }

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

9 d% D5 N8 W: u. n7 c1 C4 }, ?

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

' F; F9 {9 l5 d9 S+ @- |4.6、其它重要波形测试：

) b, `6 |6 c  K- i* K, V( [. F" v注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
+ e+ I2 y$ B+ ^, t/ y& p

AC90/60Hz，100% Load

3 f, X8 y; M$ t+ {4 O# y

AC115/60Hz，100% load

! n7 A  _, \7 X+ C0 e7 m3 x/ C0 g) A% Z

AC230/50Hz，100% Load

9 ^9 s4 X, e6 M: Y5 P  _

AC264/50Hz，100% load

6 u) d: A/ L$ K9 S- Y

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。
4 M5 f$ O; J. y& i& a5 P. R8 O9 C

AC230V/50Hz 传导 L 相

AC230V/50Hz 传导 N 相

  {4 Q( Z2 F, p9 K5 P

AC230V/50Hz 辐射测试