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

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！

: T# `. s' h4 l" c, P8 q' l01、样机介绍
# h8 X' n! a$ c
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
/ y8 J0 c3 {0 w; N/ h0 r
( y, w, u0 c! C$ MCR6345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。
. Q# m6 x% @" }, p) x* v3 l: b
& i/ n# w" l6 Q( G3 GCR6345芯片特性：
! q' n0 ~/ ]. U3 Y6 W7 Z4 y# S1 \
● CR6345内置600V高压功率MOSFET，反激式原边检测PWM功率开关；
$ {6 a, _' o$ g0 R$ q● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
: b6 s' W4 k7 J; s' ]● 较低的IC功耗；
" P. n9 J+ @  m$ R1 p3 ^5 d$ j; s4 r● 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。

$ o9 k, S5 k! n5 Y6 }基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
5 f5 {% J$ h9 {% D1 T9 l8 l● 数码相机充电器
● 电脑和服务器辅助电源
+ ]8 |( ~' G( ~● 替代线性调整器和RCC

% @9 M7 i% ^" a( J( r4 @. i引脚分布
/ @* B. y/ G7 e

引脚描述
( B( X0 J5 o2 _2 H% A, J& Z
2 h& d. g8 _6 _1 k! a% T

典型应用

  x, N% ?8 Y' |' Y. e# W2 P" i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。
4 t% h8 W" Z! X$ A
" x& r/ M1 Y+ G7 s( a3 W) f) e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。

2 Q& q# O: o) K$ G* F7 N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。
; z# O! d" T+ ^/ q5 h
02、样机特性
' p$ h/ M! S9 L' C
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。
% R) @0 k: k2 A2 P9 x! P  [
. N" ]( ?4 ]5 y. M2.1、输入特性：

: u; I3 k$ X& k* v! s9 Y

" a- F& ?3 f6 K# C# ?2.2、输出特性(PCB END)：
3 e  f  S9 o  t  |7 P& K

8 d5 L" f! ^/ J4 d2.3、整机参数：

8 @9 c, H5 [, V, t2 \) b6 P0 Q

2.4、保护功能测试：

! s4 x/ E5 |6 T3 z4 l3 c2.5、工作环境：

9 r. M$ P0 [7 Z( Z, U/ D2.6、测试仪器：

" E8 k' W* @$ B, l/ @- D0 S

03、样机结构信息
! Y& m, _! m: W" h3 L6 g1 U+ 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。

3.1、电路原理图及 BOM：

3.1.1、原理图：
) @9 i; ]5 m$ M

3.1.2、元器件清单：
# v0 E" f! H; Y1 E

3.1.3、PCB 布线：
7 R6 w$ I' B& x; ]# K4 r7 ?
1 T8 _+ f6 g7 o  ^: |; e+ N

3 S- ?( P% n# e+ [3 [3 p8 \" ~3.2、变压器绕制工艺：
: [% N  i5 L- k
- O) b- D9 j5 K/ [3.2.1、电路示意图：

- C; S- Z3 ]! Y9 M# L8 j3.2.2、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）)
! a& y* _" N; T7 R2 S8）耐压测试= 3KV 5mA 1Min
" x5 P- E0 d' C' c9）成品要求:浸凡立水

! ^# t9 D/ p) y$ G# U. q  b) g3.2.3、变压器参数:
9 o! b) ^1 `! e/ G7 s+ d4 c

3.2.4、变压器结构图
  a2 \0 Y: G* z* L' B; |' S
5 c- @+ Z0 E( g& R. c6 ~; {

2 x/ R. q8 e0 M! g' V7 x4 z! ~+ T04、性能测评

5 X" K. k  G) M6 A$ U+ q. \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：

5 [- g* ?" E" t, M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。
# X2 T. s( n6 I3 C
表 1 待机功耗(输出含有假负载 2KΩ)
7 w) h3 g+ Q7 U& K. }% ]4 t

表 2 输出 100%负载下的输入特性

' @3 Z+ U; [1 j表 3 效率测试（PCB END）
" S# R# S! j( Q

" l0 @; l( a! Z6 p
( Z  ~+ j+ h! C' G' F. N4 I( K+ c4.2、输出特性：
" b: g7 I* T  @& y; O
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
5 r7 P/ u( q7 ~  W

  z& W  f  Y; \4.2.2、输出恒流特性：
+ x9 k' a5 k- a0 d& e# j$ }% r

! p6 V/ k5 l8 _& D( J% }; W4.2.3、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。

( B( k3 U/ Q0 K3 e

& O2 r- @6 l( b3 I' q7 c7 h

R&N @ AC90V/60Hz，NO LOAD

R&N @ AC90V/60Hz，100% LOAD

+ j# q$ I! {$ l& W  a9 N

R&N @ AC264V/50Hz，NO LOAD

! n8 Q$ M) T& C8 p. u6 n

R&N @ AC264V/50Hz，100% LOAD

4.3、保护功能：
- Q; _& r' ^' n0 A
3 w" F! f0 p# H. b1 x
注：以下涉及过流保护、短路保护的测试。

$ y5 R& a' Q- N" E4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

" h/ m% Z5 t0 I6 G! i4.4、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。
* [+ C% A! e6 j  p. T, I+ w7 N
3 O4 x" S4 c0 V

AC90V @ 5ms

AC264V @ 5ms

3 [6 {+ J% i5 J) {: Z

AC90V @ 10ms

AC264V @ 10ms

9 z7 G: [( @0 P4.5、系统延时时间测试：
" T: M5 H0 W6 b9 [: f  O) {& _3 j
注：AC 端（绿色）、VO输出端（蓝色）波形图。
% i! `" f/ X7 ]# G+ l9 Y5 B$ C

; ?, P& P9 w0 ]* e

TON_DELAY  @ AC90V，100% Load

TON_DELAY  @ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

. @# K4 I- ]* C' ]  N2 n

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：
: E; u" Q* d. c* F7 m) @% U
注：DRAIN（绿色）端、CS（蓝色）端波形图：
3 H' \' K* `1 _

AC90/60Hz，100% Load

1 z# \: r* S8 j" J! i

AC115/60Hz，100% load

AC230/50Hz，100% Load

AC264/50Hz，100% load

9 ]4 N$ C0 B3 H$ Q3 Z

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

, n: b* j$ ^. P3 ~& S

AC230V/50Hz 传导 N 相

  `4 F- x* i: A6 N. J

AC230V/50Hz 辐射测试