充电器市场的可靠性方案该怎么选,看完这篇便知晓

描述

本篇文章我们将介绍的是基于思睿达公司CR6347的5V1.5A充电器方案,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7.5W,恒压输出的充电器样机,控制IC采用了思睿达主推的CR6347。

充电器

CR6347_5V1.5A工程样机示意图

CR6347芯片特性:

CR6347是一款高性能原边检测控制的PWM开关,待机功耗小于75mW。CR6347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。 

CR6347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

充电器

4)引脚分布

充电器

5)典型应用

充电器

该样机是一款基于CR6347设计的,全电压实现5V1.5A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<68mW;全电压输入时平均效率>80%;能够满足最严格的能效标准“COC_T2”;全电压可实现±3%的CC / CV输出精度。

样机尺寸:31*46mm;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EPC17磁芯(PC40材质),变压器绕制工艺部分,请见后文详细说明。

2、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:

充电器

2.2、输出特性(PCB END):

充电器

2.3、整机参数:

充电器

2.4、保护功能测试:

充电器

2.5、工作环境:

充电器

2.6、测试仪器:

充电器

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:

充电器

3.1.2、元器件清单:

充电器

*R7/C4/C7 NC

3.1.3、PCB布局&布线:

充电器

3.2、变压器绕制工艺:

3.2.1、电路示意图:

充电器

3.2.2 规格参数:

1)骨架:EPC17 卧式(5+5PIN),Ae=22.8mm²;

2)材质:TDK PC40 或同等材质;

3)N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线;

4)N3: 三层绝缘线;

5)绝缘胶带:3M900 或同等材质;

6)初级绕组感量Lp:1300uH±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:

充电器

3.2.4 变压器结构图:

充电器

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1.5KΩ)

充电器

表2 输出100%负载下的输入特性

充电器

表3效率测试(PCB END)

充电器

表4能效等级评估(PCB END)

充电器

4.2 输出特性:

4.2.1 线性调整率和负载调整率:

充电器

4.2.2 输出恒流特性:

充电器

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。

充电器

 

充电器

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

充电器

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

充电器

R&N @ AC264V/60Hz,No Load

充电器

R&N @ AC264V/60Hz,100% Load

4.3 保护功能:以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1 过流保护:

充电器

4.3.2 短路保护:

充电器

4.4 动态测试:

输出动态负载电流设置为2.4A持续5ms/10ms,然后为0A持续5ms/10ms并持续循环,上升/下降设置为3A/uS。

充电器

 

充电器

AC90V 5ms

充电器

AC90V 10ms

充电器

AC264V 5ms

充电器

AC264V 10ms

4.5 系统延时时间测试:

充电器

 

充电器

TON_DELAY @ AC100V,100% Load

充电器

TON_DELAY @ AC240V,100% Load

充电器

THOLD_UP  @ AC100V,100% Load

充电器

THOLD_UP  @ AC240V,100% Load

充电器

VOVER_SHORT  @ AC100V,No Load

充电器

VOVER_SHORT  @ AC240V,No Load

4.6、其它重要波形测试:

DRAIN(绿蓝)端、CS(蓝色)端波形图:

充电器

AC90/60Hz,100% load

充电器

AC115/60Hz,100% load

充电器

AC230/50Hz,100% Load

充电器

AC264/50Hz,100% load

充电器

AC264/50Hz,Output Short

5、EMI评估测试

测试条件:输入:AC230V/50Hz;输出负载:3.3Ω/30W;限值标准参考:EN55013、EN55022B。(辐射测试结果仅供参考)

充电器

关于思睿达微电子

思睿达是专注于ADC、DAC、PoE和DC / 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。

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!

编辑:fqj

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