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擺脫「電量焦慮」!多重安全防護的5W充電器方案助您安心暢玩~

2024-03-12手機

在當今快節奏的生活中,充電器已經成為我們日常生活中不可或缺的一部份。無論是手機、平板還是筆記電腦,我們都需要便捷、高效的充電方案來滿足日益增長的電力需求。在這樣的背景下,基於思睿達主推的CR6245_5W充電器方案應運而生,為使用者提供了一種全新的充電體驗。在這篇文章中,我們將深入探討CR6245_5W充電器方案的各個方面,從其特性、結構資訊、效能測評再到EMI評估測試,帶您領略充電技術的最新進展。

01、樣機介紹

該測試報告是基於一個能適用於寬輸入電壓範圍,輸出功率5W,恒壓輸出的充電器樣機,控制IC采用了思睿達主推的CR6245。

CR6245_5V1.0A工程樣機示意圖

CR6245產品

CR6245是一款高效能原邊檢測控制的PWM開關,待機功耗小於75mW。CR6245內部采用了多模式控制的效率均衡技術,用於最佳化芯片系統待機功耗。QR控制模式提升效率,同時采用了初級電感量補償技術和內部整合的輸出線電壓補償技術,保證了芯片在批次生產過程中CC/CV輸出精度,內建的全電壓功率自適應補償技術保證了系統在全電壓範圍(90V~264V)內輸出恒定的功率。

CR6245整合了多種功能和保護特性,包括欠壓釘選(UVLO),VDD過壓保護(OVP),軟啟動,過溫保護(OTP),逐周期電流限制(OCP),CS引腳懸空保護,輸出短路保護,內建前沿消隱電路,輸出整流二極管短路保護電路,輸出過壓保護電路。而且內建所有PIN腳懸空保護功能,使得芯片具有更高的可靠性。

主要特點

● CR6245內建600V高壓功率MOSFET,反激式原邊檢測PWM功率開關;

● 內建軟啟動,減小MOSFET的應力,內建斜坡補償電路;

● 較低的IC功耗;

● 具有頻率抖動功能,使其具有良好的EMI特性;

● 具有「軟啟動、OCP、SCP、OTP自動恢復、OVP鎖存」等多種保護功能;

● 原邊反饋,無需光耦和TL431,可調式線損補償,IC基準精度±1%;

● 電路結構簡單、較少的外圍元器件,適用於小功率AC/DC電源介面卡、充電器。

基本套用

● 小功率電源介面卡

● 蜂窩電話充電器

● 數碼電源充電器

● 電腦和伺服器輔助電源

● 替代線性調整器和RCC

引腳分布

引腳描述

典型套用

該樣機是一款基於CR6245設計的,全電壓實作5V2.4A輸出的充電器。AC90V滿足啟動時間的條件下,實作AC264V樣機待機功耗<75mW;典型輸入電壓時平均效率>74%;能夠滿足最嚴格的能效標準「COC_T2」;全電壓可實作±2%的CC/CV輸出精度。

樣機尺寸:33*28.5mm;樣機具有良好的動態負載能力,良好的恒流輸出效果;同時具有「軟啟動、OCP、SCP、OVP、FB開路保護、OTP自動恢復」等多種保護功能。

樣機的變壓器,采用了EE13磁芯(PC40材質),變壓器繞制工藝部份,請見後文詳細說明。

02、樣機特性

以下表格為工程樣機的主要特性,具體測試方法在第 4 章節中有詳細說明。

2.1、輸入特性:

2.2、輸出特性(PCB END):

2.3、整機參數:

2.4、保護功能測試:

2.5、工作環境:

2.6、測試儀器:

03、樣機結構資訊

本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構,變壓器結構及工藝。

3.1、電路原理圖及BOM:

3.1.1 原理圖:

3.1.2、元器件清單:

3.1.3 PCB布線:

3.2、變壓器繞制工藝:

3.2.1 電路示意圖:

3.2.2 規格參數:

1)骨架:EE13 立式(5+5PIN),Ae=17.1mm²;

2)材質:TDK PC40或同等材質;

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;

6)初級繞組感量 Lp:1800uH±5%(測試條件:0.3V,10kHz);

7)漏感量LLK:要求控制在初級繞組的5%以內(測試條件:0.3V,10kHz))

8)耐壓測試= 3KV 5mA 1Min

9)成品要求:浸凡立水

3.2.3 變壓器參數:

3.2.4 變壓器結構圖:

04、效能測評

本小節對工程樣機的輸入部份、輸出部份、各種保護以及一些時序進行了測試,以下詳解了測試方法及結果。從測試結果來看,以下各項測試均合格,能夠滿足大部份客戶的要求。

4.1、輸入特性:

本樣版經過在不同的輸入電壓(從90V/60Hz到264V/50Hz)和不同負載條件(空載和滿載)下測試,得到待機功耗、效率及平均效率。

表 1 待機功耗(輸出含有假負載2KΩ)

表 2 輸出100%負載下的輸入特性

表 3 效率測試(PCB END)

4.2、輸出特性:

4.2.1 線性調整率和負載調整率:

4.2.2 輸出恒流特性:

4.2.3 輸出電壓紋波:

註:紋波及噪音在PCB端測試,同時PCB端並聯0.1uF/50V的瓷片電容和10uF/50V電解電容,頻寬限制為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、保護功能:

註:以下涉及過流保護、短路保護的測試。

4.3.1 過流保護:

4.3.2 短路保護:

4.4 系統延時時間測試:

註:AC端(綠色)、VO輸出端(藍色)波形圖。

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、其它重要波形測試:

註:DRAIN(綠色)端、CS(藍色)端波形圖:

AC90/60Hz,100% Load

AC115/60Hz,100% load

AC230/50Hz,100% Load

AC264/50Hz,100% load

AC264/50Hz,Output Short

05、EMI評估測試

測試條件:

輸入:AC230V/50Hz;

輸出負載:5.0Ω/50W;

限值標準參考:EN55013、EN55022B。

AC230V/50Hz 傳導 L 相

AC230V/50Hz 輻射測試