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

4 i' J) J( ?9 R4 A& j3 ~
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！

6 x8 F6 V. K9 B+ H( n; N) k  J01、样机介绍
7 D7 Y8 X8 H8 C+ g
6 q; g/ Q! J$ ~6 O9 Z" N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。

7 e/ F' L$ x5 X( J* Z

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

CR5269SSJ
% e% Z1 {* S# z8 e' [
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 j" Z0 ^$ V. R9 P
芯片特性
+ B$ ?5 I# Z% a* s
. }8 y/ D# P9 _- M3 s  ]● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
" q; z" X" s- _! V+ t● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
% D0 [( B3 P9 J+ W8 g● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
● 具有良好的动态响应功能；
2 b6 {# l* c9 ~/ S9 U( c● 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；

) {" w* A. `  i6 M( {# d: `基本应用

" [2 l# s3 W( y3 \; v● 电源适配器
5 A( z2 _' }. ]% q& f* K● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
' ]# {, v( o; C$ E9 }● 电脑和服务器辅助电源
1 d' K# [" ~" L● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源  

引脚分布
2 [2 n1 e7 J5 C9 Y/ ?1 }
# l; P3 D- _. |

引脚描述

! _5 h; v% E7 L# w2 r: a

, v6 X3 i: o3 k+ G( J. n典型应用

CR3018L芯片特性：
) W2 K  |+ @( e' H
: u0 f( ]% @3 Y( Q; B0 r● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
$ L5 j3 {. e* n1 ^- C● CR3018L 内置75V 的MOS；
* ]" z! a+ B; O2 w3 \  X  A● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
6 f+ n" G/ c# V5 a- Y
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。
7 c. ^2 o* K4 `& U. e, _( M1 g
9 h( ~8 t/ w. M$ L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。

3 r+ r( w9 ?3 p; j* N( G3 a% ^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。
6 ~* l% I8 T! F! ?& H/ y: A8 s6 r
02、样机特性

; [4 y' _. Z4 \; V" O' k4 m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：

- m' V) L7 j* I: X9 o2.2、输出特性(PCB END)：

, k0 s6 z* @- b5 A( v0 S, y2.3、整机参数：

# l( v2 X& B6 ?( h2.4、保护功能测试：
- }9 O& |- w- X" l) C4 ~! z# d) m

+ j% O. u0 R& O$ g' G" y, Q7 r2.5、工作环境：
3 F' g/ j$ b" y( U! O

2.6、测试仪器：
3 F# _6 v5 _" f; R

$ X2 |1 U5 d% I& o3 \: d! C: R03、样机结构信息
! X) t, u+ y  G) C3 Q  z
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。

- Q# ^8 v* y" N3.1、电路原理图及BOM：
( j& b  W% I7 u0 z+ t, T
6 S. S- m5 b4 B3.1.1、原理图：
+ R& k' D- M* c% c% u) @0 l; C

% u, {# O; ]. |5 m0 r, \' R8 A3.1.2、元器件清单：

$ x9 @; ?- j* b2 ~7 S# d& ^# ]7 b3.1.3、PCB 布局&布线：

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

+ d% ^4 D' [. V% q! g

PCB 底层布线走线

+ M1 R  L% G) `, W' q1 G$ ^% D3.2、变压器绕制工艺：
; \6 t) @0 L8 p/ G7 E6 l
3.2.1 电路示意图：
! V1 P% s5 Y% u! c6 R+ l$ H

1 w" u# y8 T9 X* n- W0 u# Q3.2.2、规格参数：
- ?" I$ a( Q" R7 e/ [* W' l- B
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
" E, e) a3 K( L7 {( s. H, Z, x  H+ p2）材质：TDK PC40 或同等材质；
- r# Z# x0 @8 E# Q3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
4）磁芯接地Pin5;
  l6 G' c' w3 ]% @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）；
5 Z% S2 V7 B9 D2 J/ y7）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）)；
, l+ U1 R) l4 ^; }8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
9）成品要求:浸凡立水；

# u- D# ]2 p) w* O3.2.3、变压器参数:
4 A: n5 [1 q  Z

3.2.4、变压器结构图：
- Y5 z  Y# @3 K) S

0 z( N+ ?: C& }; O7 e0 J( P04、性能测评
. Y: D/ F* y4 _: W+ n' A* |; P; h
% [* ^$ R( l% Z& U8 v  N, w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。

; d& q, U$ e5 A0 O# D, B# C' p4.1、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。

# c4 e4 _. K5 P表1 待机功耗
, a0 d& P! i% i: s* `8 [

, L0 K2 y1 v' i- A; I+ l: E
1 C) B% |, w: _表2 输出100%负载下的输入特性
9 n5 t7 ~6 z& Z2 G

表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
$ j4 ]5 ~7 d3 G0 W

( D: F, j/ }9 W# B0 L% c% }表4 效率测试（PCB END 测试）
4 _6 j$ ?5 i2 J

, [. P8 e$ r7 D9 g. [& `. R4 S表5 能效等级评估

* h9 A+ ~3 N9 y0 o* C4.2、输出特性：
$ A" e( e) r- x( W  _
6 `7 b9 a- o7 L- `, N6 P5 o, Z4.2.1、线性调整率和负载调整率:

2 R$ E  a8 r9 S1 K/ w4.2.2、输出电压纹波：

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。
( Z6 A3 e+ W9 x2 j/ F0 E) z. a

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

1 H( r7 `, B5 A$ |+ j4 q+ ?

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

& n7 x  a2 ]% C* x

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

1 O) F; `# o* k" ?( g, v2 }' a" l/ e4.3、保护功能：
0 G3 N" e% C0 m& k& w4 ]
; q: i. W& E& g) I以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：
  Q/ n- {: ^& I  {7 u

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。
5 }5 P, _. y7 B, v$ D* s% ~  ]: ]

4.4、系统温升测试

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。
3 L( K4 r" o; Q# P9 q. K" |
测试样机及配套外壳

4.5、动态测试：

9 a% H0 g' g) G, G3 {: O, S* \  ~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 y* L8 j  b# O# u- J5 j1 t: m

AC90V 5ms

4 o6 \% l3 k( _

AC264V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 10ms

; `4 i" ]6 Z1 ]8 h$ i: X4 b4.6、系统延时时间测试：

8 d! s6 K9 L# D+ d9 a

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

9 D: T* R( S1 I5 {" k

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

0 {0 `. y" d! f! w

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形测试：
1 Y$ D1 T+ K' E* O
7 M, }. R9 z% D, m5 {

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

( |: g: r- A, W" M1 x

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

5 I/ V6 _; ~. ~; b05、EMI评估测试
5 K) e) K' K/ _# u+ s# S
& [2 n; I/ p( J8 }测试条件：

2 L, I! I. C8 l" Y输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
& D% l0 l, h. Q# e: j/ U+ r4 T限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
2 F. q* B. s$ L. \
& F/ \& ^6 f3 w* C6 _0 J* u" G

AC115V-传导L 相

+ l8 H% x" F; z' j& v6 |$ `2 h" L6 S

AC115V-传导N 相

AC230V-传导L 相

: Y7 o/ p! U7 Y8 C: r+ S# L

AC230V-传导N 相

9 W) f. r/ n- a' l

AC115V-辐射测试

AC230V-辐射测试

2 F3 M- j. x3 m, w2 x
# q1 d" }  H& p% ]2 m# }$ g