在当今快节奏的生活中,充电器已经成为我们日常生活中不可或缺的一部分。无论是手机、平板还是笔记本电脑,我们都需要便捷、高效的充电方案来满足日益增长的电力需求。在这样的背景下,基于思睿达主推的CR6245_5W充电器方案应运而生,为用户提供了一种全新的充电体验。在这篇文章中,我们将深入探讨CR6245_5W充电器方案的各个方面,从其特性、结构信息、性能测评再到EMI评估测试,带您领略充电技术的最新进展。
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CR6245。CR6245_5V1.0A工程样机示意图
CR6245产品
CR6245是一款高性能原边检测控制的PWM开关,待机功耗小于75mW。CR6245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。QR控制模式提升效率,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。CR6245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),CS引脚悬空保护,输出短路保护,内置前沿消隐电路,输出整流二极管短路保护电路,输出过压保护电路。而且内置所有PIN脚悬空保护功能,使得芯片具有更高的可靠性。
主要特点
●CR6245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
●数码电源充电器
●电脑和服务器辅助电源
●替代线性调整器和RCC
引脚分布
引脚描述
典型应用
该样机是一款基于CR6245设计的,全电压实现5V2.4A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:2.2、输出特性(PCB END):
2.3、整机参数:
2.4、保护功能测试:
2.5、工作环境:
2.6、测试仪器:
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:3.1.2、元器件清单:
3.1.3 PCB布线:
3.2、变压器绕制工艺:3.2.1 电路示意图:
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:0.3V,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:3.2.4 变压器结构图:
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)表 2 输出100%负载下的输入特性
表 3 效率测试(PCB END)
4.2、输出特性:4.2.1 线性调整率和负载调整率:
4.2.2 输出恒流特性:
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。
R&N @ AC90V/60Hz,NO LOAD
R&N @ AC90V/60Hz,100% LOAD
R&N @ AC264V/50Hz,NO LOAD
R&N @ AC264V/50Hz,100% LOAD4.3、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:
4.3.2 短路保护:
4.4 系统延时时间测试:注:AC端(绿色)、VO输出端(蓝色)波形图。
TON_DELAY@ AC90V,100% Load
TON_DELAY@ AC264V,100% Load
THOLD_UP@ AC90V,100% Load
THOLD_UP@ AC264V,100% Load
VOVER_SHORT@ AC90V,No Load
VOVER_SHORT@ AC264V,No Load4.5、其它重要波形测试:注:DRAIN(绿色)端、CS(蓝色)端波形图:
AC90/60Hz,100% Load
AC115/60Hz,100% load
AC230/50Hz,100% Load
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:5.0Ω/50W;限值标准参考:EN55013、EN55022B。AC230V/50Hz 传导 L 相
AC230V/50Hz 传导 N 相
AC230V/50Hz 辐射测试