CR5204 电源管理 IC 深圳市振华凌云科技有限公司 产品设计应用指导书 Item No.: 产品编号： CR5204 Product: 产品名称： 4-7W 电源管理控制 IC Date： 日期： 2014/1/12 产品概述 CR5204是一款内置BJT功率管，应用于小功率AC/DC充电器和电源适配器的高性能离 线式脉宽调制控制器。该芯片采用原边检测和调整的拓扑结构，因此在应用时无需TL431和 光 耦 。 芯 片 内 置 恒 流 / 恒 压 两 种 控 制 方 式 ， 其 典 型 的 控 制 曲 线 如 图 1 所 示 。CR5204 电源管理 IC 深圳市振华凌云科技有限公司 在恒流控制时，最大输出电流和输出功率可以通过 CS 引脚的限流电阻RS 设定。在恒 压控制时，内置恒压采样电路以及高精度的误差比较器基准电压保证了芯片的高性能和高精 度。此外，内置线损补偿电路保证了从空载到满载条件下输出电压精度。芯片还具有极低的 静态工作电流（典型值为300A） ，在空载状态下，CR5204 工作在PFM 模式，最小工作 频率可以达到100Hz，所以芯片的待机功耗很低(可以满足待机功耗低于50mW)。 CR5204 针对各种故障设计了一系列完善的保护措施，包括逐周期电流限制、峰值电流 限 制 、 过 压 保 护 、 FB 开 路 保 护 、 短 路 保 护 、 LEB 、 电 源 箝 位 和 欠 压 锁 定 功 能 。引脚说明 CR5204 电源管理 IC 深圳市振华凌云科技有限公司 典型应用 CR5204 内部简化图CR5204 电源管理 IC 深圳市振华凌云科技有限公司 电气特性 (TA=25C 除非特殊说明,VDD=16V) 工CR5204 电源管理 IC 深圳市振华凌云科技有限公司 作原理描述 CR5204 是一款低成本、高性价比的脉宽调制控制器，适用于离线式小功率AC/DC 电 池充电器和电源适配器。它采用原边控制方式，因此不需要TL431 和光耦。内置采样电路 能够提供高精度恒流/恒压控制，能够较好地满足大多数充电器的要求。 启动 CR5204 通过启动电阻提供从整流滤波高压端到VDD 旁路电容的直流通路，为芯片提 供启动电流。CR5204 的启动电流非常低（典型值为1uA） ，因此可以采用较大的启动电阻从 而减小待机功耗，同时保证VDD 能够很快被充到UVLO_OFF 以上，从而使芯片快速启动。 恒流/恒压工作 CR5204 作为充电器运用时，芯片首先工作在CC 模式，并以恒定的输出电流对电池充 电，当电池电压达到满电压时迅速切换到CV 工作模式，输出电压通过变压器绕组反馈到 FB 端，采样电路采样到的FB 端电压与误差放大器基准电压比较放大以后再经过芯片内部 环路调节控制输出电压恒定。 工作原理 为了确保 CR5204 在CC/CV 模式下正常工作，设计必须保证芯片工作在DCM 模式。 在开关管导通期间，变压器初级电感电流以固定的斜率上升，在开关管关断时刻达到最大值 P I ，同时初级绕组上的电流按照一定的匝比关系转移到次级绕组上，所以次级绕组上的峰 值电流为：FB 端通过辅组绕组和GND 之间的分压电阻进行采样。内置采样电路在退磁时间一半 的时刻开始采样并保持到下一次采样，再将采样电压与误差放大器基准电压比较放大，根据 负载状态调整开关管关断时间来调整输出电压。 图CR5204 电源管理 IC 深圳市振华凌云科技有限公司 CC 工作点和输出功率可调 CR5204 的开关频率根据负载状态和工作模式的不同而改变。当工作在反激断续工作模 式下时，最大输出功率为线损补偿 为了达到良好的负载调整率，CR5204 内部集成了线损补偿功能。FB 端的采样电压由 两部分组成：1、输出电压通过变压器绕组反馈到FB 端的电压；2、芯片内部线损补偿电流 流过分压电阻所产生的电压，这个电流与开关管关断时间成正比，与负载电流成反比，所以 使得由于输出负载电流变化而导致的输出电压变化能够得到有效补偿。最大补偿百分比为：其中V 为负载补偿电压， OUT V 为输出电压。例如：R1/R2=6kohm，则最大补偿百分比为：CR5204 电源管理 IC 深圳市振华凌云科技有限公司 Sense 电流检测和前沿消隐 CR5204 的峰值电流检测通过检测CS 脚的外接电阻RS 上的电压，并且内部设计前沿 消隐电路滤除开关三极管在开启瞬间的电流尖峰，所以CS 输入端RC 滤波电路不再需要。 基极驱动电路 芯片驱动采用推拉式设计，提供外部三极管的基极驱动电流，这个电流被限制在最大 65mA。 保护电路 CR5204 为了确保系统的正常工作内置了多重保护措施。这些保护措施包括逐周期的电 流限制、峰值电流限制、过压保护、FB 开路保护、欠压锁定等。芯片的供电电源VDD 由 辅助绕组提供。当VDD 低于进入欠压锁定的阈值电压时，开关将会被关断，随后系统自动 进入重启状态。CR5204 电源管理 IC 深圳市振华凌云科技有限公司