性能优异，内置多重保护措施！打造理想的18W充电器方案

思睿达小妹妹

8 @: ^/ P  i; ^" d接下来，我们给大家带来的是基于本公司主推的CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A电源充电器解决方案。对比之前的电源充电器样机，该样机的特性和结构信息又有什么不同？其能否满足客户的要求呢？一起来揭晓吧！
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01、样机介绍

该报告是基于能够适用于宽输入电压范围，输出功率18W，恒压输出的电源充电器样机，控制IC 采用了本公司主推的CR5269SSJ 和CR3018L。
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CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

( V% [3 b; Z' |3 F1 ^! n9 wCR5269SSJ
) q6 R0 K$ L! ?  i
CR5269SSJ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），过载保护（OLP），SENSE引脚悬空保护，GATE端箝位，前沿消隐等。
/ _2 [, }& y1 m% G
芯片特性

● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
$ `/ D9 m" z3 f5 i* u& a1 a● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
8 C. `' b# U. q8 r6 L0 ]  c; G- O● 具有良好的动态响应功能；
) A5 x: E* j& F  m- W2 V$ I1 _● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
● 电路结构简单、较少的外围元器件，适用于小功率AC/DC 电源 适配器、充电器；
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
3 A' ?# h  t- b6 v: ~# X- y2 O2 S6 i
基本应用
9 Z8 @% h, @) {! {/ I
● 电源适配器
) _5 g8 O0 w4 d● 开放式电源
% Y& K7 ^& [$ N● 数码相机和摄像机电源
● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
. H" g( X  ~, B& u6 }● 掌上电脑电源  
8 v. X. e2 `9 j( J( [" X
- |/ ?8 \8 N$ P! W+ @6 A引脚分布

引脚描述
. N  |& B5 y3 R- p, p+ L( z0 q) g0 d
5 r( @, l( w" u/ U$ ^3 v0 o

$ Z: i/ J, G- N典型应用
( [. K' L# [/ {/ x4 w0 ?, U* n" M
/ W( v+ X! F; H% h2 ]# n2 B
! d" U9 `  P9 p3 j! o% L* `

8 p9 |+ j1 I2 `) g% `' N3 sCR3018L芯片特性：
1 X# V  C. F( `" [4 \1 {; R+ _1 ~
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
● CR3018L 内置75V 的MOS；
# R4 h/ c( T' U" s  u● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。

样机PCBA尺寸：62.6*33.7mm，是一款全电压实现12V1.5A输出的电源充电器。90VAC满足启动时间的条件下，实现AC264V样机待机功耗仅为66mW；全电压输入时平均效率>87.4%；能够满足最严格的“COC_V5_T2” 能效标准。
1 H+ J7 _# v) b3 F6 V
样机具有良好的动态负载能力；同时具有“软启动、OCP、SCP、OVP、OTP自动恢复”等多种保护功能。
! B) Q3 N5 X: f2 C) N  e
样机的变压器，采用了EE16+加厚磁芯（PC40材质）。变压器绕制工艺部分，请见后文详细说明。
) M  N6 p0 s# }/ @" n  X% _
( ~2 |- {' b0 A# L. H1 q% k( H02、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。
% I, p+ ?. @8 X! i' O
6 |) _9 ]3 r  o, s2.1、输入特性：

$ S& u7 p3 u7 A& Y2.2、输出特性(PCB END)：
; s9 p5 [& S3 h/ B1 u4 L  I

( X; [4 x% e9 k8 ~
2.3、整机参数：
, m7 |: c1 ]; _& T# Y% u, G

2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
7 l6 t: j3 F! q, k4 Y

2.6、测试仪器：

! Y. Q$ d( U  L$ @& o* X" [6 ^' m2 J03、样机结构信息
$ Y6 R! k( a# {
$ F+ f- W# N/ N* H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。

% Z& E0 w8 \# l/ v. U* s2 @3.1、电路原理图及BOM：

( T2 |2 F) J* Y' E5 A6 M2 X- ~- j3.1.1、原理图：
+ h- P* y5 Q8 p( L9 H  J5 ^2 ~* i

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布局&布线：
' w3 _2 r! r) `+ p, f
7 R8 F3 ?0 ^. M! g' u, F9 J

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

8 n6 ^6 T8 x, P' `6 R5 j! y

PCB 底层布线走线

3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1 电路示意图：
  g$ q; P" `- ]& h6 d8 H
% u) f+ m; b% \6 }" r0 L$ m& {

3.2.2、规格参数：

* N, g4 Z6 ^0 o6 \1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
6 z7 d! _$ y/ s$ A4 }2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
4）磁芯接地Pin5;
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
# B8 a2 G" U4 E3 D( t. p7）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= 3.3KV 5mA 1Min；
9）成品要求:浸凡立水；
3 T7 O$ h+ R% ~2 u- c
3.2.3、变压器参数:
. C7 A" s# p/ g+ p& n

3.2.4、变压器结构图：
7 ^3 e; V, k  T/ G3 K

04、性能测评
8 l: @# W% y) ]: _5 \! i: j
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。
% h% ]/ z+ F3 r
4.1、输入特性：
: n/ D! I+ _; f. u. W2 G' a9 C- @* p2 N
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。
: _: K' |5 x/ s2 X1 K& B
9 {0 U! G. ]5 D) [1 e. `* H表1 待机功耗

- F' @9 R, `) Z/ C1 N表2 输出100%负载下的输入特性

4 _9 T6 S4 f1 L" x
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

表4 效率测试（PCB END 测试）

表5 能效等级评估

' {+ ^: [/ |9 o) \$ m4.2、输出特性：
% K6 ^% m; K; P8 v+ \( ]$ m% Y6 s
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

/ Q3 W; R6 o; M* x4.2.2、输出电压纹波：
/ ~2 b) N) f' u
& z# R! X. ^6 O( o6 s; Y注：纹波及噪声在USB 测试端并联0.1uF/50V 的瓷片电容和10uF/50V 电解电容，带宽限制为20MHz。

1 X: }9 G, [9 i8 A

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

5 u" f! T$ v# q1 I5 M

R&N @ AC90V/60Hz,100% Load

) f) G. D9 g# C6 ]" B8 ]9 O* h

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

9 O7 u# L5 l7 t

R&N @ AC264V/50Hz,100% Load

+ N) }8 E! \2 g% N4.3、保护功能：
* T8 {; r$ a* n1 u
+ Z$ a& i% `2 h' S% N/ X以下涉及过流保护、短路保护的测试。
2 b: U/ j: h$ A: e' C9 V8 u
4.3.1、过流保护：
0 a6 W: ~" ]: h) b$ d

4.3.2、短路保护：

功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

4.4、系统温升测试
, ?: m$ R  ~8 c. S  I. ~- W
本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在40℃环境温度下长时间工作时关键器件的稳态温度值。测试条件：输入电压分别为90V~264V，输出电流1.5A。
# V6 U; L# m1 I$ ~; I+ s! D
/ a8 G$ G5 C# H. ]1 h- d测试样机及配套外壳
1 D0 q* z* g' A- H; g

% Q& o/ T1 g' y8 A+ Y4.5、动态测试：
' l. m+ i0 G4 b7 \: D# Y
输出动态负载电流设置为1.5A 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。
4 |; \. h& N! @5 S

AC90V 5ms

AC264V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 10ms

4.6、系统延时时间测试：

0 X  {+ ~' [2 }. f8 X

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

* d) p  ]% X4 D1 A

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

) [  h" {& g: a& L

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

& k. B" [7 W# y/ `1 k. C4.7、其它重要波形测试：

) n6 b  D- W+ o0 B9 S8 K( {* h

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

  p- B# U! r  t6 K( n

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

1 U; T; W' T, l; t

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试
: C7 w9 x9 q( v0 T
测试条件：
# x  O5 Y' r( }2 ^3 k0 V! h
2 N% _' x, y4 K8 G$ D4 c输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
  e* f; F- Q) D2 t限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）

3 e+ c. i. @5 r" X; ~# V7 b( I5 w0 P

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

AC230V-传导L 相

) z! t, F" T1 ~8 O1 H' X

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

" C) Z* R2 ]* T- {1 q! Y# l2 n% t9 Z$ L

AC230V-辐射测试

- w' G+ b/ z* u. ^% b& ^