本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-5-12 17:24 编辑

上一篇文章中,我们向大家介绍了基于思睿达主推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是采用思睿达主推的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采用了思睿达主推的CR6345。

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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

引脚分布
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引脚描述
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典型应用
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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。
  
2.1、输入特性:
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2.2、输出特性(PCB END):
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2.3、整机参数:
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2.4、保护功能测试:
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2.5、工作环境:
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2.6、测试仪器:
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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:
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3.1.2、元器件清单:
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3.1.3、PCB 布线:
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3.2、变压器绕制工艺:

3.2.1、电路示意图:
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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:

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3.2.4、变压器结构图
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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)
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表 2 输出 100%负载下的输入特性
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表 3 效率测试(PCB END)
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4.2、输出特性:
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
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4.2.2、输出恒流特性:
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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。

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20b1f202205121649084914.png
R&N @ AC90V/60Hz,NO LOAD

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R&N @ AC90V/60Hz,100% LOAD

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R&N @ AC264V/50Hz,NO LOAD

7d934202205121649088045.png
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:
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4.3.2、短路保护:
5bccd202205121649087432.png

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。
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AC90V @ 5ms

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AC264V @ 5ms

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AC90V @ 10ms

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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。

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99462202205121649099480.png
TON_DELAY  @ AC90V,100% Load

90e74202205121649091773.png
TON_DELAY  @ AC264V,100% Load

404ec202205121649093717.png
THOLD_UP @ AC90V,100% Load

91af820220512164909513.png
THOLD_UP @ AC264V,100% Load

e4acf202205121649099544.png
VOVER_SHORT @ AC90V,No Load

94b93202205121649096343.png
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:

52678202205121649093500.png
AC90/60Hz,100% Load

2d50d202205121649091781.png
AC115/60Hz,100% load

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AC230/50Hz,100% Load

c995a202205121649094848.png
AC264/50Hz,100% load

e661f202205121649096683.png
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。
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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