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最IN方案 | 备受工程师青睐的高性价比5V1A充电器方案

思睿达工业通信芯方案 2021-11-05 17:24 次阅读

本方案是基于思睿达主推CR6345的充电器电源方案。该方案具有外围极简、高可靠性、超低待机、高效率等优点,备受工程师们青睐,一起来看看吧!

1

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采用了思睿达公司的CR6345。5f6e3012-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngCR6345_5V1.0A工程样机示意图

CR6345芯片特性:

CR6345 是一款高性能原边检测控制的PWM开关,待机功耗小于75mW。CR634X 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。CR634X 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。

1、主要特点

●待机低于75mW

●原边检测拓扑结构,无需光耦和TL431

●全电压范围内高精度恒压和恒流输出

●可编程CC/CV模式控制

●采用多模式控制的效率均衡技术

●动态负载调节

●内置输出线电压补偿功能

●内置初级电感量偏差补偿功能

●内置全电压功率自适应补偿功能

●内置过温度保护功能

●内置输出短路保护功能

●内置前沿消隐

●启动电流和工作电流低

●VDD端过压保护

●输出端过压保护

●逐周期过流保护

●DIP-8L、SOP-7L绿色封装

2、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

3、引脚分布

60d01394-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png

4、引脚分布

61282e30-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png

5、典型应用

61c96e6c-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png

该样机是一款基于CR6345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。

2

样机特性:

以下表格为工程样机的主要特性。

2.1、输入特性:

62524246-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

2.2、输出特性 (PCB END):

62ff86c2-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

2.3、整机参数

63bcabb2-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

2.4、保护功能测试

646efb82-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

2.5、工作环境:

65350822-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

2.6、测试仪器:

65b7ddb0-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

3

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:

66301190-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 3.1.2 元器件清单:66a234a0-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 3.1.3、PCB布线:6740dfce-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 67db1896-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 6868233a-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

3.2、变压器绕制工艺:

3.2.1、电路示意图:6921396a-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 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 1Min9)成品要求:浸凡立水3.2.3、变压器参数:69a758f6-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 3.2.4、变压器结构图:6a165698-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

4

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)6aab8632-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 表2 输出100%负载下的输入特性6b6af67a-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 表3效率测试(PCB END)6c1d9c4e-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 

4.2、输出特性:

4.2.1、线性调整率和负载:6c98985e-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 4.2.2、输出恒流特性:6d05da36-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 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10uF/50V电解电容,带宽限制为20MHz。6dcbab44-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png6e6a1432-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngR&N @ AC90V/60Hz,NO LOAD6eedc8c2-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngR&N @ AC90V/60Hz,100% LOAD6f5b4316-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngR&N @ AC264V/50Hz,NO LOAD6fe5d9ea-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngR&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:7052c55a-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 4.3.2、短路保护:70c47100-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.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。713167ba-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png 71c92ab4-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC90V @ 5ms72620176-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC264V @ 5ms72d64680-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC90V@10ms7373764e-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC264V@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。73e561be-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png746c6e02-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngTON_DELAY@ AC90V,100% Load74e89482-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngTON_DELAY@ AC264V,100%Load75634be6-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngTHOLD_UP@ AC90V,100% Load75f5aac2-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngTHOLD_UP@ AC264V,100% Load764c2d8e-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngVOVER_SHORT@ AC90V,No Load76b7a1d6-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngVOVER_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:7716259e-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC90/60Hz,100% Load777a9d4e-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC115/60Hz,100% load77f99130-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC230/50Hz,100% Load786c71dc-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC264/50Hz,100% load78b3a070-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC264/50Hz,Output Short

5

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。7936a9ac-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC230V/50Hz传导L相79ad8dc4-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC230V/50Hz传导N相7a2979ac-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC230V/50Hz辐射测试

多种方案,欢迎随时交流沟通。思睿达联系人:何工 18923426660,E-mail:manjie@threeda.com,欢迎来电咨询,申请样品。感谢!

关于思睿达微电子

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思睿达是专注于ADCDACPoEDC/DC 芯片级解决方案的高科技企业,目前同步推广启臣微全系列产品,希望将启臣15年在电源行业这份积淀,这份坚持发扬光大。思睿达同时也可以提供芯片级定制服务。

关于工业通信芯方案工业通信芯方案是一个关注通信、工业、医疗、安防等领域最新解决方案等公共号,由业内资深专业人士打造,我们将在这里分享有关通信设备、安防、医疗、伺服变频、家电、电源产品的最新方案和趋势信息,欢迎关注!


原文标题:最IN方案 | 备受工程师青睐的高性价比5V1A充电器方案

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