在當今快節奏的生活中,充電器已經成為我們日常生活中不可或缺的一部分。無論是手機、平板還是筆記本電腦,我們都需要便捷、高效的充電方案來滿足日益增長的電力需求。在這樣的背景下,基于思睿達主推的CR6245_5W充電器方案應運而生,為用戶提供了一種全新的充電體驗。在這篇文章中,我們將深入探討CR6245_5W充電器方案的各個方面,從其特性、結構信息、性能測評再到EMI評估測試,帶您領略充電技術的最新進展。
01、樣機介紹
該測試報告是基于一個能適用于寬輸入電壓范圍,輸出功率5W,恒壓輸出的充電器樣機,控制IC采用了思睿達主推的CR6245。
![wKgaomXvsc2AD5x2ABCBSF8-VK8849.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsc2AD5x2ABCBSF8-VK8849.png)
CR6245產品
CR6245是一款高性能原邊檢測控制的PWM開關,待機功耗小于75mW。CR6245內部采用了多模式控制的效率均衡技術,用于優化芯片系統待機功耗。QR控制模式提升效率,同時采用了初級電感量補償技術和內部集成的輸出線電壓補償技術,保證了芯片在批量生產過程中CC/CV輸出精度,內置的全電壓功率自適應補償技術保證了系統在全電壓范圍(90V~264V)內輸出恒定的功率。
CR6245集成了多種功能和保護特性,包括欠壓鎖定(UVLO),VDD過壓保護(OVP),軟啟動,過溫保護(OTP),逐周期電流限制(OCP),CS引腳懸空保護,輸出短路保護,內置前沿消隱電路,輸出整流二極管短路保護電路,輸出過壓保護電路。而且內置所有PIN腳懸空保護功能,使得芯片具有更高的可靠性。
主要特點
●CR6245內置600V高壓功率MOSFET,反激式原邊檢測PWM功率開關;
●內置軟啟動,減小MOSFET的應力,內置斜坡補償電路;
●較低的IC功耗;
●具有頻率抖動功能,使其具有良好的EMI特性;
●具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP自動恢復、OVP鎖存”等多種保護功能;
●原邊反饋,無需光耦和TL431,可調式線損補償,IC基準精度±1%;
●電路結構簡單、較少的外圍元器件,適用于小功率AC/DC電源適配器、充電器。
基本應用
●小功率電源適配器
●蜂窩電話充電器
●數碼電源充電器
●電腦和服務器輔助電源
●替代線性調整器和RCC
引腳分布
![wKgZomXvsc6ABn2_AABSyKJS970409.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsc6ABn2_AABSyKJS970409.png)
引腳描述
![wKgaomXvsc6AKHPxAAElh2cwrNc805.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsc6AKHPxAAElh2cwrNc805.png)
典型應用
![wKgZomXvsc6AEnfHAAEJ7nYMCnE141.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsc6AEnfHAAEJ7nYMCnE141.png)
該樣機是一款基于CR6245設計的,全電壓實現5V2.4A輸出的充電器。AC90V滿足啟動時間的條件下,實現AC264V樣機待機功耗<75mW;典型輸入電壓時平均效率>74%;能夠滿足最嚴格的能效標準“COC_T2”;全電壓可實現±2%的CC/CV輸出精度。
樣機尺寸:33*28.5mm;樣機具有良好的動態負載能力,良好的恒流輸出效果;同時具有“軟啟動、OCP、SCP、OVP、FB開路保護、OTP自動恢復”等多種保護功能。
樣機的變壓器,采用了EE13磁芯(PC40材質),變壓器繞制工藝部分,請見后文詳細說明。
02、樣機特性
以下表格為工程樣機的主要特性,具體測試方法在第 4 章節中有詳細說明。
2.1、輸入特性:
![wKgaomXvsc-AFzRdAADZ3xA0muI298.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsc-AFzRdAADZ3xA0muI298.png)
2.2、輸出特性(PCB END):
![wKgZomXvsc-AGybNAADzq5s9EpU959.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsc-AGybNAADzq5s9EpU959.png)
2.3、整機參數:
![wKgaomXvsc-AeA5WAAKtt_S_Fe4203.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsc-AeA5WAAKtt_S_Fe4203.png)
2.4、保護功能測試:
![wKgZomXvsc-APLX0AAHFpKxrjz0140.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsc-APLX0AAHFpKxrjz0140.png)
2.5、工作環境:
![wKgaomXvsdCAV05ZAACaur4Aa_Q282.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsdCAV05ZAACaur4Aa_Q282.png)
2.6、測試儀器:
![wKgZomXvsdCALYVOAAFxAnPSAqI750.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdCALYVOAAFxAnPSAqI750.png)
03、樣機結構信息
本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構,變壓器結構及工藝。
3.1、電路原理圖及BOM:
3.1.1 原理圖:
![wKgaomXvsdCAdwzqAADg4Tieiss524.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsdCAdwzqAADg4Tieiss524.png)
3.1.2、元器件清單:
![wKgZomXvsdCAYbj6AAHn3yEPo-c780.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdCAYbj6AAHn3yEPo-c780.png)
3.1.3 PCB布線:
![wKgaomXvsdGAQPE1AAF0eL6MGRs716.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsdGAQPE1AAF0eL6MGRs716.png)
![wKgZomXvsdKAfPmrAAEN1AOdK2M953.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdKAfPmrAAEN1AOdK2M953.png)
![wKgaomXvsdKAAU_6AAELUXXx9dg171.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsdKAAU_6AAELUXXx9dg171.png)
3.2、變壓器繞制工藝:
3.2.1 電路示意圖:
![wKgZomXvsdKAQrpDAABfNdcO_pE602.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdKAQrpDAABfNdcO_pE602.png)
3.2.2 規格參數:
1)骨架:EE13 立式(5+5PIN),Ae=17.1mm2;
2)材質:TDK PC40或同等材質;
3)N1、N2、N3:2UEW 漆包線;
4)N4:三層絕緣線;
5)絕緣膠帶:3M800或同等材質;
6)初級繞組感量 Lp:1800uH±5%(測試條件:0.3V,10kHz);
7)漏感量LLK:要求控制在初級繞組的5%以內(測試條件:0.3V,10kHz))
8)耐壓測試= 3KV 5mA 1Min
9)成品要求:浸凡立水
3.2.3 變壓器參數:
![wKgaomXvsdOATmegAAFnD7cO7lg516.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsdOATmegAAFnD7cO7lg516.png)
3.2.4 變壓器結構圖:
![wKgZomXvsdOAHuWdAAGgQhGY-mA972.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdOAHuWdAAGgQhGY-mA972.png)
04、性能測評
本小節對工程樣機的輸入部分、輸出部分、各種保護以及一些時序進行了測試,以下詳解了測試方法及結果。從測試結果來看,以下各項測試均合格,能夠滿足大部分客戶的要求。
4.1、輸入特性:
本模板經過在不同的輸入電壓(從90V/60Hz到264V/50Hz)和不同負載條件(空載和滿載)下測試,得到待機功耗、效率及平均效率。
表 1 待機功耗(輸出含有假負載2KΩ)
![wKgaomXvsdOAXWFsAACq10V9a3g810.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsdOAXWFsAACq10V9a3g810.png)
表 2 輸出100%負載下的輸入特性
![wKgZomXvsdOATY3JAADnthw3Q18554.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdOATY3JAADnthw3Q18554.png)
表 3 效率測試(PCB END)
![wKgaomXvsdSAbGjVAAENVBEk2sk156.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D3/wKgaomXvsdSAbGjVAAENVBEk2sk156.png)
4.2、輸出特性:
4.2.1 線性調整率和負載調整率:
![wKgZomXvsdSAaMaYAAG0JoKDRkw766.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdSAaMaYAAG0JoKDRkw766.png)
4.2.2 輸出恒流特性:
![wKgaomXvsdSAZ3bKAAC0NNDoWB4172.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdSAZ3bKAAC0NNDoWB4172.jpg)
4.2.3 輸出電壓紋波:
注:紋波及噪音在PCB端測試,同時PCB端并聯0.1uF/50V的瓷片電容和10uF/50V電解電容,帶寬限制為20MHz。
![wKgZomXvsdWAGAqEAAC0Gjl4bE0717.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdWAGAqEAAC0Gjl4bE0717.png)
![wKgaomXvsdWAfjEhAACdZYysUFA025.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdWAfjEhAACdZYysUFA025.png)
![wKgZomXvsdWAeVRjAADWEAYaxeg870.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdWAeVRjAADWEAYaxeg870.png)
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![wKgZomXvsdaAP05VAADAqY5_qHs935.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdaAP05VAADAqY5_qHs935.png)
4.3、保護功能:
注:以下涉及過流保護、短路保護的測試。
4.3.1 過流保護:
![wKgaomXvsdaAdU9NAAB1s0iXj4k756.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdaAdU9NAAB1s0iXj4k756.png)
4.3.2 短路保護:
![wKgZomXvsdaAS39-AABX_-aD5uw171.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdaAS39-AABX_-aD5uw171.png)
4.4 系統延時時間測試:
注:AC端(綠色)、VO輸出端(藍色)波形圖。
![wKgaomXvsdaAFfEyAACKvttAr-w280.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdaAFfEyAACKvttAr-w280.png)
![wKgZomXvsdeAFUUXAAD8-TFfqqU828.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdeAFUUXAAD8-TFfqqU828.png)
![wKgaomXvsdeAKldOAACfzSbkEDg958.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdeAKldOAACfzSbkEDg958.png)
![wKgZomXvsdeAX4GyAABjHFnKepg195.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdeAX4GyAABjHFnKepg195.png)
![wKgaomXvsdeAb2lcAABZU5Dkibk941.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdeAb2lcAABZU5Dkibk941.png)
![wKgZomXvsdiAMygCAAA_qKg9KZU182.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdiAMygCAAA_qKg9KZU182.png)
![wKgaomXvsdiAVcOxAABE7S3jjNc852.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdiAVcOxAABE7S3jjNc852.png)
4.5、其它重要波形測試:
注:DRAIN(綠色)端、CS(藍色)端波形圖:
![wKgZomXvsdiAC5cpAABuMgQpx9E293.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdiAC5cpAABuMgQpx9E293.png)
![wKgaomXvsdiAU4NKAABqKkHPErM085.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdiAU4NKAABqKkHPErM085.png)
![wKgZomXvsdmAM3HVAABrblKsjhg241.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdmAM3HVAABrblKsjhg241.png)
![wKgaomXvsdmATa-4AAB239avAxA291.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdmATa-4AAB239avAxA291.png)
![wKgZomXvsdmAJvqeAAA1sbsQeVc908.png](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdmAJvqeAAA1sbsQeVc908.png)
05、EMI評估測試
測試條件:
輸入:AC230V/50Hz;
輸出負載:5.0Ω/50W;
限值標準參考:EN55013、EN55022B。
![wKgaomXvsdmAXSqUAAE8MnCa-Nc381.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdmAXSqUAAE8MnCa-Nc381.jpg)
![wKgZomXvsdqAHdiyAAE-1H436mU160.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C3/E7/wKgZomXvsdqAHdiyAAE-1H436mU160.jpg)
![wKgaomXvsdqANJh6AAEZbxbrhI8109.jpg](https://file1.elecfans.com//web2/M00/C4/D4/wKgaomXvsdqANJh6AAEZbxbrhI8109.jpg)
關于思睿達微電子
思睿達微電子是專注于ADC、DAC、PoE、DC/DC和醫用霧化芯片級解決方案的國家高新技術企業,目前同步推廣啟臣微全系列產品,希望將啟臣在電源行業18年的積淀與堅持發揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務,一“芯”為用戶的安全和可靠。
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