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最I(lǐng)N方案 | 備受工程師青睞的高性價(jià)比5V1A充電器方案

思睿達(dá)工業(yè)通信芯方案 ? 2021-11-05 17:24 ? 次閱讀

本方案是基于思睿達(dá)主推CR6345的充電器電源方案。該方案具有外圍極簡(jiǎn)、高可靠性、超低待機(jī)、高效率等優(yōu)點(diǎn),備受工程師們青睞,一起來看看吧!

1

樣機(jī)介紹:

該測(cè)試報(bào)告是基于一個(gè)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(jī),控制IC采用了思睿達(dá)公司的CR6345。5f6e3012-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngCR6345_5V1.0A工程樣機(jī)示意圖

CR6345芯片特性:

CR6345 是一款高性能原邊檢測(cè)控制的PWM開關(guān),待機(jī)功耗小于75mW。CR634X 內(nèi)部采用了多模式控制的效率均衡技術(shù),用于優(yōu)化芯片系統(tǒng)待機(jī)功耗和提升效率,同時(shí)采用了 初級(jí)電感量補(bǔ)償技術(shù)和內(nèi)部集成的輸出線電壓補(bǔ)償技術(shù),保證了芯片在批量生產(chǎn)過程中CC/CV輸出精度,內(nèi)置的全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)保證了系統(tǒng)在全電壓范圍(90V~264V) 內(nèi)輸出恒定的功率。CR634X 集成了多種功能和保護(hù)特性,包括欠壓鎖定(UVLO),VDD 過壓保護(hù)(OVP), 軟啟動(dòng),過溫保護(hù)(OTP),逐周期電流限制(OCP),輸出過壓保護(hù),輸出短路保護(hù),內(nèi)置前沿消隱電路,使得芯片具有更高的可靠性。

1、主要特點(diǎn)

●待機(jī)低于75mW

●原邊檢測(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),無需光耦和TL431

●全電壓范圍內(nèi)高精度恒壓和恒流輸出

●可編程CC/CV模式控制

●采用多模式控制的效率均衡技術(shù)

●動(dòng)態(tài)負(fù)載調(diào)節(jié)

●內(nèi)置輸出線電壓補(bǔ)償功能

●內(nèi)置初級(jí)電感量偏差補(bǔ)償功能

●內(nèi)置全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償功能

●內(nèi)置過溫度保護(hù)功能

●內(nèi)置輸出短路保護(hù)功能

●內(nèi)置前沿消隱

●啟動(dòng)電流和工作電流低

●VDD端過壓保護(hù)

●輸出端過壓保護(hù)

●逐周期過流保護(hù)

●DIP-8L、SOP-7L綠色封裝

2、基本應(yīng)用

●小功率電源適配器

●蜂窩電話充電器

數(shù)碼相機(jī)充電器

電腦和服務(wù)器輔助電源

●替代線性調(diào)整器和RCC

3、引腳分布

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

4、引腳分布

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

5、典型應(yīng)用

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

該樣機(jī)是一款基于CR6345設(shè)計(jì)的,全電壓實(shí)現(xiàn)5V2.4A輸出的充電器。AC90V滿足啟動(dòng)時(shí)間的條件下,實(shí)現(xiàn)AC264V樣機(jī)待機(jī)功耗<75mW;典型輸入電壓時(shí)平均效率>74%;能夠滿足最嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)“COC_T2”;全電壓可實(shí)現(xiàn)±2%的CC/CV輸出精度。樣機(jī)尺寸:33*28.5mm;樣機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)負(fù)載能力,良好的恒流輸出效果;同時(shí)具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OVP、FB開路保護(hù)、OTP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能。樣機(jī)的變壓器,采用了EE13磁芯(PC40材質(zhì)),變壓器繞制工藝部分。

2

樣機(jī)特性:

以下表格為工程樣機(jī)的主要特性。

2.1、輸入特性:

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

2.2、輸出特性 (PCB END):

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

2.3、整機(jī)參數(shù)

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

2.4、保護(hù)功能測(cè)試

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

2.5、工作環(huán)境:

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

2.6、測(cè)試儀器:

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

3

樣機(jī)結(jié)構(gòu)信息

本小節(jié)展示了工程樣機(jī)的電路、版圖結(jié)構(gòu),變壓器結(jié)構(gòu)及工藝。

3.1、電路原理圖及BOM:

3.1.1、原理圖:

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

3.2、變壓器繞制工藝:

3.2.1、電路示意圖:6921396a-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?3.2.2 規(guī)格參數(shù):1)骨架:EE13 立式(5+5PIN),Ae=17.1mm2;2)材質(zhì):TDK PC40 或同等材質(zhì);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(zhì);6)初級(jí)繞組感量Lp:1800uH±5%(測(cè)試條件:0.3V,10kHz);7)漏感量LLK:要求控制在初級(jí)繞組的5%以內(nèi)(測(cè)試條件:0.3V,10kHz))8)耐壓測(cè)試= 3KV 5mA 1Min9)成品要求:浸凡立水3.2.3、變壓器參數(shù):69a758f6-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?3.2.4、變壓器結(jié)構(gòu)圖:6a165698-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?

4

性能測(cè)評(píng):

本小節(jié)對(duì)工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時(shí)序進(jìn)行了測(cè)試,以下詳解了測(cè)試方法及結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果來看,以下各項(xiàng)測(cè)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(jīng)過在不同的輸入電壓(從90V/60Hz到264V/50Hz)和不同負(fù)載條件(空載和滿載)下測(cè)試,得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。表1待機(jī)功耗(輸出含有假負(fù)載2KΩ)6aab8632-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?表2 輸出100%負(fù)載下的輸入特性6b6af67a-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?表3效率測(cè)試(PCB END)6c1d9c4e-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?

4.2、輸出特性:

4.2.1、線性調(diào)整率和負(fù)載:6c98985e-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?4.2.2、輸出恒流特性:6d05da36-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?4.2.3、輸出電壓紋波:注:紋波及噪音在PCB端測(cè)試,同時(shí)PCB端并聯(lián)0.1uF/50V的瓷片電容10uF/50V電解電容,帶寬限制為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、保護(hù)功能:

注:以下涉及過流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。4.3.1、過流保護(hù):7052c55a-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?4.3.2、短路保護(hù):70c47100-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png?

4.4、動(dòng)態(tài)測(cè)試:

注:輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為1.0A,持續(xù)5ms/10ms,然后為0A持續(xù)5ms/10ms并持續(xù)循環(huán),上升/下降設(shè)置為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、系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試:

注:AC 端(綠色)、VO輸出端(藍(lán)色)波形圖。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、其它重要波形測(cè)試:

注:DRAIN (綠色)端、CS(藍(lán)色)端波形圖: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

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EMI評(píng)估測(cè)試

測(cè)試條件:輸入:AC230V/50Hz;輸出負(fù)載:2.1Ω/50W;限值標(biāo)準(zhǔn)參考:EN55013、EN55022B。7936a9ac-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC230V/50Hz傳導(dǎo)L相79ad8dc4-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC230V/50Hz傳導(dǎo)N相7a2979ac-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.pngAC230V/50Hz輻射測(cè)試

多種方案,歡迎隨時(shí)交流溝通。思睿達(dá)聯(lián)系人:何工 18923426660,E-mail:manjie@threeda.com,歡迎來電咨詢,申請(qǐng)樣品。感謝!

關(guān)于思睿達(dá)微電子

7aa06c42-3d92-11ec-a0d8-dac502259ad0.png

思睿達(dá)是專注于ADCDAC、PoEDC/DC 芯片級(jí)解決方案的高科技企業(yè),目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品,希望將啟臣15年在電源行業(yè)這份積淀,這份堅(jiān)持發(fā)揚(yáng)光大。思睿達(dá)同時(shí)也可以提供芯片級(jí)定制服務(wù)。

關(guān)于工業(yè)通信芯方案工業(yè)通信芯方案是一個(gè)關(guān)注通信、工業(yè)、醫(yī)療、安防等領(lǐng)域最新解決方案等公共號(hào),由業(yè)內(nèi)資深專業(yè)人士打造,我們將在這里分享有關(guān)通信設(shè)備、安防、醫(yī)療、伺服變頻、家電、電源產(chǎn)品的最新方案和趨勢(shì)信息,歡迎關(guān)注!


原文標(biāo)題:最I(lǐng)N方案 | 備受工程師青睞的高性價(jià)比5V1A充電器方案

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