如何让充电器高效更安全、更省心，这款国产IC全搞定

如果你正为充电器产品、适配器产品寻找一款高性价比的国产电源IC，我们的高性能原边检测控的PWM开关——CR6245系列正是你的寻找对象。让我们通过本文的解决方案来了解下吧！

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CR6245。                           

CR6245_5V1.0A工程样机示意图

CR6245

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 

● 待机功耗低于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

● 高能效QR控制模式

● 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

● 动态负载响应功能

● 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端过压保护和钳位保护 

● 逐周期过流保护

● 内置输出整流二极管短路保护

● 内置输出过压保护功能

● 内置所有PIN脚悬空保护功能

● DIP-8L、SOP-7L绿色封装

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.,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:

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% 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：

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 Load

4.5、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

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。

审核编辑：符乾江