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

+ ~( g2 h5 p3 w0 U) j, T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！
& k* m  K+ S: ]5 [  m8 M4 r
) T. X# G$ L. y* R6 G2 b$ f01、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。

) t) w& U" b' S4 J

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。
; }+ U4 q- P6 E0 {: a& M* Q
$ m6 ~) k0 S3 i$ Y9 p* {芯片特性
9 y. D# E& o& F# n
5 @, @; `; R0 ?6 C- A● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
, H* ]/ ~& {& K5 H( B9 b6 o2 [6 {● 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；
$ N( ~+ \; i9 j% J5 C) b- D9 |● 具有良好的动态响应功能；
0 @4 p1 [5 y; W0 P- v' V: K● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
/ ?" D5 [9 Y2 I● 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；
) @. e# A- z5 k9 q. q( g● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
$ l3 ^/ ]( ^: B/ Y- p9 w$ s2 t
% O5 I; D+ [$ M) P基本应用
9 j* ]; r8 ^9 d' t
● 电源适配器
● 开放式电源
$ n; R  g5 r  l7 c% B8 C● 数码相机和摄像机电源
● 电脑和服务器辅助电源
' v8 q1 W+ o6 x% Z0 B* Q5 O, P" B. T" d● 机顶盒电源
) S3 r. h$ T; h& g, k% w4 J● 掌上电脑电源  
" _( I4 Q) |. ^. c, U8 I; @
引脚分布

% a$ f' ^8 z$ U  J, U

0 F8 u  F* `# h" i引脚描述
8 f& @2 S/ e- }! L3 V
+ @/ f! K/ e4 |/ d, q  ]6 w; V, E5 d* ?

典型应用

; J! `3 c* x4 c2 m) ~. s4 l, g
& O+ M* D& G# ]( A! I' Y

CR3018L芯片特性：

0 |! f/ I$ J" R; {& ~● 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。
4 D; ~4 r9 H' I# M0 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。

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。

5 s9 a; o) Z0 D: w& \/ M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。

8 E! r/ T0 L' ^, r1 }" E5 w" l02、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。
' z/ K  w  f0 v5 T; U
( a6 \+ J9 ]  N$ U7 H: T+ G2.1、输入特性：

: S. M  s: H! M1 L
2.2、输出特性(PCB END)：

0 |+ W& B8 ]/ y6 q! u/ D
2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：
, A8 z! `% i- X& l8 w

2.5、工作环境：

- D) b8 [2 S- c; `2.6、测试仪器：
' m8 j" r( [1 c) H( j+ B1 Q7 s  c

03、样机结构信息
% ^) v& j: T0 S# k- V& Z4 ^& b
2 j/ P. b# G, Q( e& d( b3 q4 s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。

7 M3 ~1 R! K- k% A1 _: ]3.1、电路原理图及BOM：

3.1.1、原理图：
1 L% r. b7 v* j4 ?' a9 q  ~

2 \6 m+ m/ q# A+ }9 e3.1.2、元器件清单：
& A' S. \7 n3 d5 Z. ~

3.1.3、PCB 布局&布线：
" [: S% T" l% Y" ]0 G5 p2 m  S
3 ^% n4 J4 ~7 J( v

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

  F. V! U+ D3 T8 Y5 n

PCB 底层布线走线

3.2、变压器绕制工艺：
9 G1 z) p' m1 d$ n
: j- D9 _- k& r, D- ^3.2.1 电路示意图：
# K% W( Z! `& j1 i+ ]
' o) Z# }$ g/ ~4 W- ]' V/ P- {( C

3.2.2、规格参数：

/ @4 \' l6 Z! T( m1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
9 [5 ?. ~5 U9 X% R2 s3）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）；
7）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）)；
5 [; d! i! ~8 @0 o" e$ }! B1 G8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
* g6 Z& {3 Q% Y% p9）成品要求:浸凡立水；

+ w- ?" z7 |5 B6 j( z% Q3.2.3、变压器参数:
. L0 }1 j6 ^5 ^& }

3.2.4、变压器结构图：
3 ~( O* O( `* |8 L4 G  r- q

04、性能测评
: l: C. g, ?* i0 T1 ?
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。
( [# V( ?9 j# j2 \; s: `
4.1、输入特性：
' E  Y9 @9 o* Q% 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。

8 H% `+ F4 a0 @6 G8 R0 }表1 待机功耗
% Z/ S6 q$ t2 }  v$ N  n! p, x

: w  }: l# R* U
表2 输出100%负载下的输入特性
7 k* X: P$ @. Q  `$ e- C. H

( z5 x/ p+ |, E3 j2 h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  |; j6 y

4.2、输出特性：
4 A$ b) @& v6 x" e$ Y1 P- @1 r
1 X* [: D# M, k% f; n* C4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出电压纹波：
7 j  |+ ~/ ~$ h- @- W5 }. K
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。

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

; Y. \7 R9 S4 S( Q6 g- e

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

. v) j+ C2 n2 g9 S3 M( H3 t

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

& Q1 ^+ U# |# H, e4.3、保护功能：
$ \! o0 D! u' b1 o
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
4 p( H, n. n8 ~& x, W; T1 J
! }9 g" f* b1 b; e( G, y# Z0 }  E4.3.1、过流保护：

- P2 |' m/ Q0 s! Q* `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。

; ?0 d6 y6 e% V6 V4.4、系统温升测试

4 J6 m8 J$ w1 G" r' Q% T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。
2 h% f$ L( e3 p3 I. k
" {* I1 L. X1 p& @3 g测试样机及配套外壳
' p& x& ?6 j2 B/ A) T; V9 f" c

8 m, L; A* q0 d5 Q2 \5 Z  q6 u8 @4.5、动态测试：
6 j1 F  T% j- h7 E
! G$ U% J$ V' V$ m  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。

5 E. c& A6 S# x2 K$ |3 D

AC90V 5ms

0 J3 I* S' e( X+ k

AC264V 5ms

; @, Y* y8 e7 R2 S  [& Q

AC90V 10ms

AC264V 10ms

* e7 ~1 j& y/ ^4.6、系统延时时间测试：
8 N* W2 r' ~2 b* J, @, g3 c- q" Z
5 R/ n9 i1 R# D- `% |

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

9 J8 E3 y! C/ o8 u; h

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形测试：

8 r/ g% p4 ?' R% n! G; B  ]

AC90/60Hz，100% load CS 波形

! z- M' \# n3 p2 |' e2 u* J! R& p

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

) G, B; v4 M+ `# g

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试

2 I# W3 Z8 ^5 E4 a5 K. B0 h. T2 J测试条件：

输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
5 k7 X2 M5 p5 ^5 @限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
; i! o5 N% A! p5 e2 o
) {! a3 s. M6 E+ X* ~! z% H  f; C

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

. a) }5 P( I* {2 e# P

AC230V-传导L 相

/ R* C4 w2 m  t

AC230V-传导N 相

) R! c. V! m5 u5 Y3 L

AC115V-辐射测试

  F& x9 v$ |2 O2 U( L/ i

AC230V-辐射测试