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

! _0 @8 \, F% H. e$ b
/ f; Z, m7 X' R# I# A# P) f) o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！
% p# j5 Z* o! m) J
2 y' |) I2 t, B! M$ I$ Q01、样机介绍
# `! d' t- s# L( l7 K
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。
4 m" p& Y1 F, a/ }( Y9 p* d) w2 N

; z2 F8 v' k' Z9 t! C* J

CR6345_5V1.0A工程样机示意图

关于CR6345
- i& U3 H. Z8 D! i
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。

* a6 G3 v% Q8 vCR6345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；
' X, T: }' N  Q; U& L● 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；
) ]. z4 _" R/ M- |* q- w● 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。
7 T9 u2 }  G- P2 r) k. W1 R
基本应用

! m- v) l) c& A+ k, b& l● 小功率电源适配器
5 F. n4 f4 i4 i● 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
, F9 M4 Y% P- b; z8 o# {5 V, U6 R
3 U- c) x* W/ _1 N- X0 Y引脚分布

3 C" y! {+ l4 S! Z

+ F4 F; f! ^4 M1 _* N, f# ]' W引脚描述
$ ]! e: ^  ~( ~( l! w9 S) d/ n
- T: a+ Z5 E) U; h1 X5 ^

典型应用

- k. b& ]% L: m8 t$ c0 T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。
/ e4 J; w' r# j9 I8 n
1 b- K. u$ U8 H% a$ d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。

: N' b7 \' f5 z$ i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。

, H% L0 m4 t- d5 o02、样机特性

% h3 w( b9 x* h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$ r) u7 E; a
2.1、输入特性：
. m; a% ~. A% [; y
* k% H5 s3 Z$ V' s  T9 e1 {& B

2.2、输出特性(PCB END)：
& ^8 ?7 {, x1 y' j6 Q* E6 Q  X
+ G, Q% c0 _# n4 ?* q

# q* S: e9 \$ K
2.3、整机参数：
. D. T" v0 h+ h- x1 V
7 }- P, L! ~' P5 b( G) k) g

2.4、保护功能测试：
' M& [' B- N( P/ N- S% T
$ d2 o/ K" c* C7 U) V6 F

3 J# K5 R2 H! X6 r- s2.5、工作环境：

2 X3 {! \0 f# i$ p: n7 L" N0 M

2.6、测试仪器：

8 O; [& b% `) \. w7 @6 g( I

7 A  c9 G' `7 o# l- {! C03、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。

* F" @% t% x- Q" X: O! L4 l4 n3.1、电路原理图及 BOM：
/ P# M, T( w$ X6 K6 @" J% D
$ H4 @2 m, ~$ }+ m$ j. G) Z; n6 k3.1.1、原理图：

! F# }5 F3 \0 f' S3.1.2、元器件清单：

/ ~( [; o0 u: a, P4 n, d3.1.3、PCB 布线：
# \" A8 N5 M: b. b+ y4 C
9 d# q% C6 ]6 q4 u  I9 b( c) k

% H" y$ c: n  [3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1、电路示意图：

: C# S+ ~$ O. R  [& Y

3.2.2、规格参数：
# H- e1 K- o2 Z( `  H) q
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；
- V! r) P4 w; Q  j7 K7 f1 f1 [4）N4：三层绝缘线；
1 T8 {$ ~) y5 u3 V! M5）绝缘胶带:3M800 或同等材质；
1 M& {* F. \$ f6 J6）初级绕组感量Lp：1800uH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
: r' p& }* |$ E9 v! \0 m7）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）)
+ Y- P/ H0 h6 y  b2 @- f; _8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
9）成品要求:浸凡立水
! h) h' E! ]5 r3 L. p. r
( B' B& f& x) P$ t1 B" L3.2.3、变压器参数:
* S, @4 ]" {% J- T2 a9 @
" `, c3 U5 U/ g7 h/ {+ M9 y8 ^2 X

3.2.4、变压器结构图
3 ^8 z' y6 x. w8 o8 L! U
7 m; E1 Y- U/ f! ?4 X3 U# \

04、性能测评
1 T4 F% a1 u8 k  s+ ^% `
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。
0 S! M9 h: Z' S* V2 I' `
/ `6 n6 W9 n6 m4.1、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。
! n- `4 H2 F6 ~# G' H
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
- f; r5 B' N% U0 r, G; J2 ~$ L2 r& j

% D; W) f; H6 A5 G9 ]4 O- [6 i
2 T; R: C: \; ?* D- n表 2 输出 100%负载下的输入特性

0 ^$ E7 E7 ~+ |: W' F+ G& ]: l4 g6 q* ~# E表 3 效率测试（PCB END）

' z, n: v# E0 f) h1 I
4.2、输出特性：

3 _  a5 a9 a/ X4 x* k. r: w( `4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出恒流特性：
2 V8 H5 ~2 }( q- D( o

# ~% S1 _: L# r& |% t4.2.3、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。

& O9 N" s& t5 }3 N& \) t

: Q0 a$ }* D* B4 `/ X8 x7 N

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

0 I0 T7 G1 _& P  B1 ?

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

0 w7 X4 z+ }9 n4.3、保护功能：
: Y. {) A8 v6 l
, \1 E5 b& ~2 M) H8 \9 d" `% b
. }* s; x7 \) X& \6 K: ^/ U注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

: ~. D' c% o, [% O% k. O8 ]4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

4.4、动态测试：

! k1 x- E+ i: d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。

' Z* h" x, B" b5 }5 S9 U3 a3 p1 Y

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

6 B+ |' j6 u- O4 o& i' W) Z5 l4.5、系统延时时间测试：
! f) t; z/ P) t* F; l
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
3 J8 K8 @! F$ X) w: l/ a$ a5 v% y

, ^8 h- w% [* H0 u" e  q

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

2 J. M- ^! J' C  T8 Z5 k* Y6 _

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

( B/ M: K3 c# j. r

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

4.6、其它重要波形测试：

# z9 ]9 E6 t* f* k0 E$ \, h注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：

/ ^0 O% B) t; I" B2 ~

AC90/60Hz，100% Load

9 i, d: g6 @' X. ]; W3 Q

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

; X  }5 n7 f( r. G7 q" ^/ n9 Y

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

' u+ F: D* |: F6 L7 l

AC230V/50Hz 传导 N 相

) s8 q! b7 A: O" `1 K# }- y  b

AC230V/50Hz 辐射测试