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概述

在上篇文章，我們介紹了基于思睿達主推CR52177SC的5WUSB 電源適配器方案。本文，我們將介紹基于思睿達主推CR6900A的45W PD充電器方案。

樣機介紹

該測試報告是基于一個能適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率45W PD方案，輸出5V3A、9V3A、12V3A、15V3A、20V2.25A的工程樣機，控制IC采用了思睿達主推的CR6900A。CR6900A_45W PD工程樣機示意圖

關于CR6900A

CR6900A是一款高集成、高性能電流型PWM控制器，具有低功耗、寬VDD工作電壓特點，適合應用于輸出范圍寬的PD充電器方案。該控制電路在整個負載范圍內都有著比較高的轉換效率。芯片內部頻率優化實現了優異的EMI效果，限制最小工作頻率為22kHz，避免工作時產生噪聲。CR6900A提供了非常完整的保護功能，包括逐周期過流保護(OCP)，過載保護（OLP），外部過溫保護以及內部過溫保護，輸出短路保護（SCP），輸出二極管短路保護，輸出過壓保護和VDD過壓保護等。CR6900A采用 SOT23-6封裝。

主要特點

較低的啟動電流
內置軟啟動減少MOSFET應力
CCM+QR+CRM控制模式
內建同步斜坡補償，消除次諧波震蕩
內建頻率抖動功能，降低EMI
內置65kHz和45kHz開關頻率
內置125kHz倍頻工作模式
輕載降低工作頻率
可編程外置過溫保護
最大輸出電流限制
自適應環路控制
VDD過壓保護和輸出過壓保護功能
內置前沿消隱電路
內置輸出二極管短路保護
內置過溫保護
過載保護
SOT23-6L封裝

基本應用

PD電源

典型應用

管腳排列

管腳描述

該樣機尺寸為70.6mm×40mm，在5V輸出時AC264V輸入待機功耗<75mW，115VAC/60HZ, 230VAC/50HZ 輸入時的平均效率能夠滿足“能源之星 V2.0 VI級能效”和歐洲 COCT2 標準；具有“OCP、OTP、 VDD_OVP、UVLO ”等多種保護功能；軟啟動功能可以減少系統啟動時MOSFET的應力，前沿消隱時間簡化了系統應用。通過頻率抖動和軟驅動電路的設計，降低開關噪聲，簡化了EMI設計，CR6900A還提供VDD電壓從8.5V至54V更寬的工作范圍。?樣機的變壓器，采用了RM8磁芯（PC40材質），變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細說明。

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

?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

樣機結構信息

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 PCB 版圖：（1）原理圖：點擊可查看放大查看（2）PCB版圖：

??3.2、變壓器繞制工藝：（1）變壓器電性及結構示意圖：

?（2）規格參數：1）骨架：RM8立式（12PIN）,Ae＝64mm2；2）材質：TDK PC40或同等材質；3）初級、反饋: 2UEW 漆包線；4）次級: 三層絕緣線；5）絕緣膠帶:3M1298 或同等材質；6）初級繞組感量Lp：0.56mH±5%（測試條件：0.25V，1kHz）；7）漏感量LLK：要求控制在初級繞組的5%以內(測試條件：0.25V，10kHz）；8）耐壓測試= 3KV 5mA 1Min；9）成品要求：浸凡立水。(3)、變壓器參數：

3.3、元器件清單：

性能測評

樣機性能主要是針對工程樣機的輸入部分、輸出部分、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，能夠滿足大部分客戶的要求。4.1、輸入特性：本樣機經過在不同的輸入電壓(從 90VAC到 264VAC)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 、無負載待機功耗(輸出 5V 時)

?表 2、輸出 PCB 板端測試 100%載下的輸入特性

?表 3、輸出板端測試的效率特性

?4.2、輸出特性：注：以下數據均為板端測試；4.2.1、線性調整率和負載調整率：表 4 線性調整率和負載調整率

?4.2.2、輸出電壓紋波及噪音：注：紋波及噪音在 20AWG/1.5M 線端測得，在此線端并聯 10uF/50V 電解電容和0.1uF/50V CBB 電容，示波器帶寬限制為 20MHz。表 5 電壓紋波測試

?紋波噪聲波形圖：Fig1：R&N@ AC90V/60Hz,5V3A no loadFig2：R&N@ AC90V/60Hz,5V3A 100% loadFig3：R&N@ AC264V/50Hz,5V3A no loadFig4：R&N@ AC264V/50Hz,5V3A 100% loadFig5：R&N@ AC90V/60Hz,9V3A no loadFig6：R&N@ AC90V/60Hz,9V3A 100% loadFig7：R&N@ AC264V/50Hz,9V3A no loadFig8：R&N@ AC264V/50Hz,9V3A 100% loadFig9：R&N@ AC90V/60Hz,12V3A no loadFig10：R&N@AC90V/60Hz,12V3A 100% loadFig11：R&N@ AC264V/50Hz,12V3A no loadFig12：R&N@AC264V/50Hz,12V3A 100% loadFig13：R&N@ AC90V/60Hz,15V3A no loadFig14：R&N@AC90V/60Hz,15V3A 100% loadFig15：R&N@ AC264V/50Hz,15V3A no loadFig16：R&N@AC264V/50Hz,15V3A 100% loadFig17：R&N@ AC90V/60Hz,20V2.25A no loadFig18：R&N@AC90V/60Hz,20V2.25A 100% loadFig19：R&N@ AC264V/50Hz,20V2.25A no loadFig20：R&N@AC264V/50Hz,20V2.25A 100% load4.3、保護功能：以下測試過流保護、短路保護功能。4.3.1 過流保護：

?4.3.2 短路保護：功率計限流電流為 2.5A

??4.4 動態測試：注：輸出動態負載電流設置為 10%持續 10ms，然后為 90%持續 10ms 并持續循環，上升/下降設置為 3A/uS。Fig21：AC90V/60Hz,5V3AFig22：AC264V/60Hz,5V3AFig23：AC90V/60Hz,9V3AFig24：AC264V/50Hz,9V3AFig25：AC90V/60Hz,12V3AFig26：AC264V/50Hz,12V3AFig27：AC90V/60Hz,15V3AFig28：AC264V/50Hz,15V3AFig29：AC90V/60Hz,20V2.25AFig30：AC264V/50Hz,20V2.25A4.5、系統延時時間測試：注：AC 端（綠色）、V_O輸出端（藍色）波形圖。T_{ON_DELAY} @ AC100V，100% LoadT_{ON_DELAY} @ AC240V，100% LoadT_{ON_DELAY} @ AC100V，100% LoadT_{ON_DELAY} @ AC240V，100% LoadV_{OVER_SHORT} @ AC100V，No LoadV_{OVER_SHORT} @ AC240V，No Load

其它重要波形測試

DRAIN（綠）端、CS（藍色）端波形圖：AC90/60Hz，20V2.25A 100% LoadAC115/60Hz，20V2.25A 100% loadAC230/50Hz，20V2.25A 100% loadAC264/50Hz，20V2.25A 100% loadAC115/60Hz，20V2.25A 100% load 輸出 VdsAC264/50Hz，20V2.25A 100% load 輸出 Vds

EMI 評估測試

6.1、測試條件：輸入：230VAC50Hz輸出：20V2.25A負載類型：電阻，限值標準參考：EN55013、EN55022B傳導 L 線測試 PK+AV傳導 N 線測試 PK+AV輻射測試 PK+A6.2 、輸入：110VAC50Hz；輸出：20V2.25A；負載類型：電阻輸出低接大地，限值標準參考：EN55013、EN55022B傳導L線測試 PK+AV傳導N線測試 PK+AV輻射測試 PK+AV

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