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

- N8 w7 m% S, u3 D9 b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！

01、样机介绍
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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

CR5269SSJ

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。
8 N9 W6 w+ e# M- y8 Q/ }
8 j  t, d' ~4 o芯片特性
6 P$ {6 {2 y: X4 Z* ]  P- o- k9 U
2 d0 D0 u6 ?! M, o# C! C& [1 i● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
" n2 {7 Z" p- G8 c● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
2 t( l8 Q9 \7 J7 k● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
5 [9 X9 \3 Q" M3 M; F5 v● 具有良好的动态响应功能；
● 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；
0 E6 C' E. }6 I& h, U/ I● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；

! A; t" K6 D1 l) ~9 g  N基本应用
4 L, w9 M; Q- T5 G7 k" g: ~
● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
● 电脑和服务器辅助电源
8 b9 T6 y) ]1 ^1 @0 I4 S" W● 机顶盒电源
0 x& ?; w4 q9 `5 [3 W( f0 A: N● 掌上电脑电源  

  H" B$ i; K0 _" p6 Y引脚分布
) _: h, S8 n; }& t) |) p' Q6 G3 L

/ s/ n) T  p3 P! s3 ~引脚描述
2 O8 N! d6 y5 c4 G9 I
0 W( \8 s  i" B, |# v

9 w4 _! y0 K: p8 a& k7 Q) J% F典型应用

CR3018L芯片特性：

9 b9 G1 f6 Y' j+ W5 _# o- z● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
● CR3018L 内置75V 的MOS；
● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。

5 m' }( Q  s; W2 ^3 N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。

' T) m, j6 s9 ]3 C5 f2 t+ X& [0 P2 w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。
( T, e; l" [" f, f
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。
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02、样机特性

2 ]/ ^( c$ E/ d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。
4 o# h% e$ R" G( x. ]. Z
2.1、输入特性：

2.2、输出特性(PCB END)：

  g! K( d  I3 }3 E; b. l2.3、整机参数：

5 D, S/ ]  D5 C3 }+ J: T/ K2.4、保护功能测试：
4 p3 q5 M& @  w; l, s1 n' `

! S4 A' @$ G7 M9 p" t2.5、工作环境：

, h; |6 q, G6 H$ h; o* X2.6、测试仪器：

: |6 `/ F/ m$ j/ c+ g' E" B03、样机结构信息
" O' ^  B+ X  G8 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。
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, W0 I3 g7 C4 M& r" o, W4 j3.1、电路原理图及BOM：
5 [1 i  E+ G( e
3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：
- M" ?6 e, C- I

3.1.3、PCB 布局&布线：

1 K, X% A; C4 S; j4 F- X; W

PCB 顶层布局走线

2 L) ?+ F( r& w3 c+ v( M

PCB 底层布局

/ `' ?6 z5 v( {& K0 w9 s' @: M' c

PCB 底层布线走线

- n  |- b% w8 B# B9 [3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1 电路示意图：

6 M% J) D8 c+ K

3.2.2、规格参数：

& F4 m* L  S4 V5 ~1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
  Q& {0 h/ [0 X0 P3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
! S3 w6 u  ?* Z$ C4）磁芯接地Pin5;
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
' T8 m, i$ \6 F* f* ]; Y5 f. Q6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
2 f) H& q  w& L! {# F4 r7）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）)；
  F1 E+ j" q' f3 G0 r6 f8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3、变压器参数:
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' X$ f) m' K8 ]$ x4 _1 z3.2.4、变压器结构图：

04、性能测评

& s6 i7 J# b' x9 D! T1 n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。
, c5 Z8 q" N& ~- V: ^
# J3 z, |( i- d; X3 u2 u! U1 j4.1、输入特性：
! S* t& M" `6 E* W  ^' Y
" s1 ~) E% H4 H! u. r0 c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。
* X' T( T+ X. h6 K
3 [1 a1 [  F8 F/ \4 X9 S表1 待机功耗

表2 输出100%负载下的输入特性
2 g/ T) ^* I. R2 n8 S" h, a4 Z

3 Y' F' a0 R# ~, N5 u1 V/ H
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

: ~+ g* ]4 s4 N% o6 X- @9 M) S5 M% K表4 效率测试（PCB END 测试）
8 U# d5 ?* E. F1 x+ K

  S: X3 Q6 s( U/ Y" b表5 能效等级评估
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0 ~* h, D  z* D. U: r1 }0 F4.2、输出特性：

$ I4 Q  w6 q( N( e4 h2 ?3 b* j, j% Y4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出电压纹波：

2 B! u, l" ]! N; c* j& c- g+ q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。
* d' ^( A) \9 ^/ V* L+ w6 M, E: H

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

7 ], S; D0 |6 Q8 N

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

+ z1 ]/ h% t6 F

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

4.3、保护功能：
3 k9 U: E# ^9 R8 N; t
! O* T8 Q; b+ h' |0 I以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4 ?: a$ Z& l* g  l0 k4.3.1、过流保护：

  c' q! Y; i2 d' R  w4.3.2、短路保护：

4 W4 j; j6 j( t4 j功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
7 l% F1 Q+ z" ?; w4 R, w6 ~

8 q$ J3 {* }4 n
4.4、系统温升测试

' L5 }6 u  F# R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。

; V0 k# G% y) Q8 g测试样机及配套外壳

4.5、动态测试：
7 W5 C8 F5 {! |0 h1 o
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。

0 n3 ^5 J6 W3 j4 K( z. c

AC90V 5ms

# J5 x0 [1 B$ [  [! }% V

AC264V 5ms

AC90V 10ms

8 c  e2 z9 C' a% ~9 |0 [

AC264V 10ms

- K1 I2 }  d2 P; w; w% `. v. [4.6、系统延时时间测试：
9 K& q) D4 ?+ C2 F3 h
1 K7 i) ]4 h6 n; q$ J) _

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

7 `3 H3 z3 y3 A8 s. C. W

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形测试：

9 @# j  |/ x; u- U) @- w* s

AC90/60Hz，100% load CS 波形

7 \  p/ i+ }- C: k4 `7 P# s

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

4 X- g: Y3 ~; p2 u+ g1 m

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

" J/ C- ]) x8 e; a

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试
9 U5 N% h& E! }. D% k* V: Y
测试条件：

输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
: u% F3 }# F: W6 ~4 w# r限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
' [1 j" n3 D3 r; G- e
$ W  N2 m  F9 A$ E1 y3 ?

AC115V-传导L 相

% j+ }( b' m! B$ m: {

AC115V-传导N 相

. f) r$ U$ W: f' r% {5 u

AC230V-传导L 相

* F* Y8 I6 {9 {4 p( O

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

9 Y6 B! B# m2 N4 D* A

AC230V-辐射测试

3 ?, s' F: X$ m- Q
$ A( ^* o2 p& e3 Q# [) r