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

  a, r3 i  |5 C/ F( C, k' T& @
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
6 ]+ H$ E! [* H) {9 p" o# B( t! w
+ ?5 N* {3 i" g) }! t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。

2 f4 O! a( w6 M) @6 M0 I% l

0 Z6 ]' T. y5 C6 Z7 r  g

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

3 o, t( b. @+ n- X关于CR6345
1 [! ~/ a+ K  ?
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。
, i4 s/ ~! s, Q+ a  x: U, s& j" v
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。
9 I: I; ~  g# e
CR6345芯片特性：
. u3 P, I/ d+ z$ m0 G# ^- u
● 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；
2 R) O/ m" X& V- S! P● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
  L) ]3 z+ w* w) _● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复、OVP锁存”等多种保护功能；
# q1 Q1 q: r) W& L2 |9 L* T● 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

+ `. V* V6 d! s; o. z7 H& `3 ]+ i8 I● 小功率电源适配器
5 o8 e# ?3 X, |# w! P# t● 蜂窝电话充电器
● 数码相机充电器
; S( g3 O, X1 F& g9 Z8 `1 `  @4 N● 电脑和服务器辅助电源
● 替代线性调整器和RCC
. H4 b% g( l% ?, l' [
' X" ]/ _7 b/ L" m9 ~* R( l引脚分布

* M- g9 r( D/ U( N0 W

引脚描述
8 B8 j% s+ q( `& v2 V

5 o& k* V( x: o典型应用
7 ^7 i( s* H1 O+ y: V8 n

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。
+ X- q6 F- S* n2 E$ m
9 M+ m  i5 w: P" J3 k" M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

$ s, R8 u/ ^, E* j. R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。

2.1、输入特性：
* q) g% r1 _5 G- z) A

2.2、输出特性(PCB END)：

9 q/ C# i9 k+ |
9 `+ t+ [+ h- N  k0 @2.3、整机参数：

2 I; ^2 E' m( ?6 U5 K4 U. y2 t2.4、保护功能测试：
8 `* t/ V' ~3 k6 u6 q. f+ ?; e" j& F
( P- q6 ~# ]% n" N' O/ J: c

2.5、工作环境：
2 x6 j) |. {0 E* z3 Q

; X! J, x3 q0 o, G2.6、测试仪器：
: d6 O. Z0 U- I3 v9 }' \, R8 ]
' d/ l' k3 f7 I1 \; j. F% P3 E

9 j2 \* ?% P$ @6 H/ q/ [5 t1 W03、样机结构信息
! G8 S( ^$ ^& U7 i( e
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。

; N/ R3 F7 c% `3.1、电路原理图及 BOM：

; p$ P6 I8 e" u7 e8 |1 R' s3.1.1、原理图：
5 S( R$ s4 j1 X& s/ F$ W

3.1.2、元器件清单：
6 P9 c6 J4 m9 g

3.1.3、PCB 布线：
: B5 o! X0 {8 N4 T% y9 ?" s/ ^  p  \
' _# {  A2 O) j8 ?1 G# m( k' K

3.2、变压器绕制工艺：
( r" v' n5 D9 d. d, W2 g3 j9 O
2 R- a6 x4 |, `9 \3.2.1、电路示意图：

, q+ P' \  ^2 w# k' Z# s3 }% A

3.2.2、规格参数：

" @2 l: G1 _: d5 ^) [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；
: g/ a% O) [' @" O% G4）N4：三层绝缘线；
. i$ _2 }$ ]: D: y5）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）)
$ O; p( ^6 J: Q: N* w) N$ C5 o8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水

3.2.3、变压器参数:
) }; |! h7 B; Y/ Z# ?' c
" m. v! E5 |, u6 I. C- ^

3.2.4、变压器结构图
$ C; n/ E; R- h) C
' Y- P. a/ ]5 Q& k

6 o6 T9 k' ~% ?$ b) F04、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。
8 H! r9 P3 e+ N* ^( Y7 D) A. R- M
4.1、输入特性：

: c  S; v4 b' d9 o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。
" ?# C- U3 _2 m
5 A1 i6 F; X0 C+ t6 Q( {, Q- A, s表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
% W: t2 `5 b) J* t  k; K

' c. n5 u6 i( p. W& U表 2 输出 100%负载下的输入特性

- p7 o. D& V0 q0 Q! s" i2 G表 3 效率测试（PCB END）

) n& v0 C* g3 V4 o& Y6 u$ P7 E0 [- o/ ~
4.2、输出特性：
) z: o7 T, {  `
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

" n( N% J# k; O2 E8 f4.2.2、输出恒流特性：
9 {5 g4 R3 \2 \0 l

4.2.3、输出电压纹波：

; ~' M  m; F. @& c* v+ p0 v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。
. J: G8 G! Y& R$ \" s8 P) z9 J
5 W6 l4 h4 o. m! n
% M. u9 I% C5 s' n- D

  l! n/ n3 r1 ^6 y) `3 H- V

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：

* r6 R2 ^- R4 g; z, [0 D8 `( G
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。
9 k( h$ d5 u3 {
1 f+ t0 \) D& d1 p  g  \* T+ f4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

& t  R' F2 I2 m: ^1 K4.4、动态测试：
2 g: v# g) R1 I' G0 X. E& r
) ]6 M* A+ g9 f6 L5 C- }/ e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。

# m: H  ]; q4 H* ~, G9 t( P

AC90V @ 5ms

, R+ ~9 F1 O5 A. v! l$ k2 ]

AC264V @ 5ms

0 b) }! C5 w2 A0 l( @. x: C. z9 y

AC90V @ 10ms

' h# Y  }6 j, n5 M6 N

AC264V @ 10ms

  n8 l' Z& e7 e" C0 P4.5、系统延时时间测试：
8 c' Q8 K* j1 y. q0 Y% Y  Y8 i' T
% [, p+ v) |2 F, i注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
2 `, ^0 g* E& a

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

! H9 F  F2 u! B

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

2 m9 Q7 d1 E/ M) `. [/ h4 X5 W- {4 M) w. U

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

5 X9 [% S8 B# ^4.6、其它重要波形测试：
* h% C9 t& |* e# W/ b5 }
' d- N) j7 u: y8 T注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
; b- u* e/ b' u" X* t
9 L* t: F6 O# V$ i

AC90/60Hz，100% Load

AC115/60Hz，100% load

: D0 @/ e, s  e! F" `# b2 r/ `8 h

AC230/50Hz，100% Load

' ~' J- ^3 N/ [/ b5 R" o

AC264/50Hz，100% load

" M3 P2 k* s( E8 D; x3 l

AC264/50Hz，Output Short

05、EMI 评估测试

/ t5 v: `7 E7 O6 }: j( y测试条件：输入：AC230V/50Hz；输出负载：2.1Ω/50W；限值标准参考：EN55013、 EN55022B。

0 r7 s: A3 O3 v2 ?6 t

AC230V/50Hz 传导 L 相

( R% D6 p, I. s6 A2 h" z

AC230V/50Hz 传导 N 相

* `/ V1 j! U  W. \! G) N

AC230V/50Hz 辐射测试