思睿达主推45W PD充电器方案转换效率极高 让设计更便捷
概述 在上篇文章，我们介绍了基于思睿达主推cr52177sc的5w usb 电源适配器方案。本文，我们将介绍基于思睿达主推cr6900a的45w pd充电器方案。
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45w pd方案，输出5v3a、9v3a、12v3a、15v3a、20v2.25a的工程样机，控制ic采用了思睿达主推的cr6900a。
cr6900a_45w pd工程样机示意图
关于cr6900a cr6900a是一款高集成、高性能电流型pwm控制器，具有低功耗、宽vdd工作电压特点，适合应用于输出范围宽的pd充电器方案。该控制电路在整个负载范 围内都有着比较高的转换效率。芯片内部频率优化实现了优异的emi效果，限制最小工作频率为22khz，避免工作时产生噪声。cr6900a提供了非常完整的保护功能，包括逐周期过流保护(ocp)，过载保护（olp），外部过温保护以及内部过温保护，输出短路保护（scp），输出二极管短路保护，输出过压保护和vdd过压保护等。cr6900a采用 sot23-6封装。
主要特点
● 较低的启动电流
● 内置软启动减少mosfet应力
● ccm+qr+crm控制模式
● 内建同步斜坡补偿，消除次谐波震荡
● 内建频率抖动功能，降低emi
● 内置65khz和45khz开关频率
● 内置125khz倍频工作模式
● 轻载降低工作频率
● 可编程外置过温保护
● 最大输出电流限制
● 自适应环路控制
● vdd过压保护和输出过压保护功能
● 内置前沿消隐电路
● 内置输出二极管短路保护
● 内置过温保护
● 过载保护
● sot23-6l封装
基本应用
pd电源
典型应用
管脚排列
管脚描述
该样机尺寸为70.6mm×40mm，在5v输出时ac264v输入待机功耗<75mw， 115vac/60hz, 230vac/50hz 输入时的平均效率能够满足“能源之星 v2.0 vi级能效”和欧洲 coct2 标准；具有“ocp、otp、 vdd_ovp、uvlo ”等多种保护功能；软启动功能可以减少系统启动时mosfet的应力，前沿消隐时间简化了系统应用。通过频率抖动和软驱动电路的设计，降低开关噪声，简化了emi设计，cr6900a还提供vdd电压从8.5v至54v更宽的工作范围。
样机的变压器，采用了rm8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
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 pcb 版图：
（1）原理图：
（2）pcb版图：
3.2、变压器绕制工艺：
（1）变压器电性及结构示意图：
（2）规格参数：
1） 骨架：rm8立式（12pin）,ae＝64mm²；
2） 材质：tdk pc40或同等材质；
3） 初级、反馈: 2uew 漆包线；
4） 次级: 三层绝缘线；
5） 绝缘胶带:3m1298 或同等材质；
6） 初级绕组感量lp：0.56mh±5%（测试条件：0.25v，1khz）；
7） 漏感量llk：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25v，10khz）；
8） 耐压测试= 3kv 5ma 1min；
9） 成品要求：浸凡立水。
(3)、变压器参数：
3.3、元器件清单：
04、性能测评 样机性能主要是针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：
本样机经过在不同的输入电压(从 90vac到 264vac)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 、无负载待机功耗(输出 5v 时)
表 2、 输出 pcb 板端测试 100%载下的输入特性
表 3、输出板端测试的效率特性
4.2、输出特性：
注：以下数据均为板端测试；
4.2.1、线性调整率和负载调整率：
表 4 线性调整率和负载调整率
4.2.2、输出电压纹波及噪音：
注：纹波及噪音在 20awg/1.5m 线端测得，在此线端并联 10uf/50v 电解电容和 0.1uf/50v cbb 电容，示波器带宽限制为 20mhz。
表 5 电压纹波测试
纹波噪声波形图：
4.3、保护功能：
以下测试过流保护、短路保护功能。
4.3.1 过流保护：
4.3.2 短路保护：功率计限流电流为 2.5a
4.4 动态测试：
注：输出动态负载电流设置为 10%持续 10ms，然后为 90%持续 10ms 并持续 循环，上升/下降设置为 3a/us。
4.5、系统延时时间测试：
注：ac 端（绿色）、vo输出端（蓝色）波形图。
ton_delay @ ac100v，100% load
ton_delay @ ac240v，100% load
ton_delay @ ac100v，100% load
ton_delay @ ac240v，100% load
vover_short @ ac100v，no load
vover_short @ ac240v，no load
05、其它重要波形测试 drain（绿）端、cs（蓝色）端波形图：
ac90/60hz，20v2.25a 100% load
ac115/60hz，20v2.25a 100% load
ac230/50hz，20v2.25a 100% load
ac264/50hz，20v2.25a 100% load
ac115/60hz，20v2.25a 100% load 输出 vds
ac264/50hz，20v2.25a 100% load 输出 vds
06、emi 评估测试 6.1、测试条件：
输入：230vac50hz
输出：20v2.25a
负载类型：电阻 ，限值标准参考：en55013、en55022b
传导 l 线测试 pk+av
传导 n 线测试 pk+av
辐射测试 pk+a
6.2 、
输入：110vac50hz；
输出：20v2.25a；
负载类型：电阻 输出低接大地， 限值标准参考：en55013、en55022b
传导l线测试 pk+av
传导n线测试 pk+av
辐射测试 pk+av
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。
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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cr6900a_45w pd工程样机示意图
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● 内建频率抖动功能，降低emi
● 内置65khz和45khz开关频率
● 内置125khz倍频工作模式
● 轻载降低工作频率
● 可编程外置过温保护
● 最大输出电流限制
● 自适应环路控制
● vdd过压保护和输出过压保护功能
● 内置前沿消隐电路
● 内置输出二极管短路保护
● 内置过温保护
● 过载保护
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2.2、输出特性
2.3、整机参数：
2.4、保护功能测试：
2.5、工作环境：
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1） 骨架：rm8立式（12pin）,ae＝64mm²；
2） 材质：tdk pc40或同等材质；
3） 初级、反馈: 2uew 漆包线；
4） 次级: 三层绝缘线；
5） 绝缘胶带:3m1298 或同等材质；
6） 初级绕组感量lp：0.56mh±5%（测试条件：0.25v，1khz）；
7） 漏感量llk：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25v，10khz）；
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4.5、系统延时时间测试：
注：ac 端（绿色）、vo输出端（蓝色）波形图。
ton_delay @ ac100v，100% load
ton_delay @ ac240v，100% load
ton_delay @ ac100v，100% load
ton_delay @ ac240v，100% load
vover_short @ ac100v，no load
vover_short @ ac240v，no load
05、其它重要波形测试 drain（绿）端、cs（蓝色）端波形图：
ac90/60hz，20v2.25a 100% load
ac115/60hz，20v2.25a 100% load
ac230/50hz，20v2.25a 100% load
ac264/50hz，20v2.25a 100% load
ac115/60hz，20v2.25a 100% load 输出 vds
ac264/50hz，20v2.25a 100% load 输出 vds
06、emi 评估测试 6.1、测试条件：
输入：230vac50hz
输出：20v2.25a
负载类型：电阻 ，限值标准参考：en55013、en55022b
传导 l 线测试 pk+av
传导 n 线测试 pk+av
辐射测试 pk+a
6.2 、
输入：110vac50hz；
输出：20v2.25a；
负载类型：电阻 输出低接大地， 限值标准参考：en55013、en55022b
传导l线测试 pk+av
传导n线测试 pk+av
辐射测试 pk+av
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大功率水泥电阻优点_大功率水泥电阻缺点
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