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充电器市场可靠性方案如何选?看完这篇有答案了

思睿达工业通信芯方案 2021-11-12 14:44 次阅读

概述

上一篇文章我们给大家介绍了基于思睿达公司CR6345的5V1A充电器方案,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!

样机介绍1

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。5915f2d8-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngCR6347_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5a75b9c4-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png

4)引脚分布5af6ee2c-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 5)典型应用5b8522dc-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 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。样机特性2

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:5c034d9c-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png2.2、输出特性(PCB END):5c7087ea-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png2.3、整机参数5cef8e82-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png2.4、保护功能测试:5da74da6-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png2.5、工作环境:5e25b402-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png2.6、测试仪器:5e8b4600-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 样机结构信息3

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:5eff516c-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 3.1.2、元器件清单:

5f9327f2-4326-11ec-b394-dac502259ad0.jpg

*R7/C4/C7 NC3.1.3、PCB布局&布线:5febd42e-4326-11ec-b394-dac502259ad0.jpg 3.2、变压器绕制工艺:3.2.1、电路示意图:604af85a-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 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 1Min9)成品要求:浸凡立水3.2.3 变压器参数:608a15b2-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 3.2.4 变压器结构图:60c874e2-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 性能测评4

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)60ff89d2-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 表2 输出100%负载下的输入特性612a1cd8-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 表3效率测试(PCB END)61562aa8-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 表4能效等级评估(PCB END)618ad76c-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 4.2 输出特性:4.2.1 线性调整率和负载调整率:61c0ac7a-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 4.2.2 输出恒流特性:6203f318-4326-11ec-b394-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的瓷片电容和 10uF/50V电解电容,带宽限制为20MHz。62594746-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 628ff93a-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngR&N @ AC90V/60Hz,No Load62d1d85a-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngR&N @ AC90V/60Hz,100% Load6310c4fc-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngR&N @ AC264V/60Hz,No Load63505e5a-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngR&N @ AC264V/60Hz,100% Load4.3 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:639a6eaa-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 4.3.2 短路保护:63d8a1d4-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 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。640f2768-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 643cbf48-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC90V 5ms64782ab0-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC90V 10ms64c023ba-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC264V 5ms64fd948e-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC264V 10ms4.5 系统延时时间测试:654950c2-4326-11ec-b394-dac502259ad0.png 657c78f8-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngTON_DELAY @ AC100V,100% Load65cd59f8-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngTON_DELAY @ AC240V,100% Load66264144-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngTHOLD_UP @ AC100V,100% Load665b68e2-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngTHOLD_UP @ AC240V,100% Load66939230-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngVOVER_SHORT @ AC100V,No Load66d9798a-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngVOVER_SHORT @ AC240V,No Load4.6、其它重要波形测试:DRAIN(绿蓝)端、CS(蓝色)端波形图:6717ba92-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC90/60Hz,100% load
67598d32-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC115/60Hz,100% load679113d8-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC230/50Hz,100% Load67e68b88-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC264/50Hz,100% load683fc9f0-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC264/50Hz,Output ShortEMI评估测试5

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)6879975c-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC115V/50Hz传导L相68b22144-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC115V/50Hz传导N相68e5aea6-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC230V/50Hz传导L相692518ac-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC230V/50Hz传导N相6955b8cc-4326-11ec-b394-dac502259ad0.pngAC115V/50Hz辐射测试699567c4-4326-11ec-b394-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!

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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。

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原文标题:充电器市场可靠性方案如何选?看完这篇有答案了

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