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

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！
9 u: m% B/ ?) y' c' m& z5 j
01、样机介绍

1 C/ {6 e! A5 b- y; P% U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。

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

CR5269SSJ
" j8 f! `, f+ r9 f
3 u4 B3 N' ~. T8 BCR5269SSJ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。

芯片特性
' e$ Y! ~% ~" @- T! v' }+ p' B) s
( E& M" |; |* s5 ^- f● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
% D: x$ g+ `6 a; S/ d/ L' U● 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；
% s9 D* c2 f& ^) Y1 r! N3 s' P● 具有良好的动态响应功能；
6 n% N0 ~. L9 D3 \9 ]: Z) }& L6 U% }● 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；

1 |) s0 X: b" Y( s9 y基本应用
8 N, Y# f4 d( o
● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
6 ^6 a9 s& O4 S● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源  
) L9 b! j7 f( ?
引脚分布
6 ]2 E1 t. v2 M

引脚描述
, O/ w$ c6 A% \; j8 i  \
+ Q( ^) c$ i" w* l- _7 z

1 H9 \! ^6 |1 g5 D4 V5 p. O典型应用
4 n# \( _0 B; u6 N
- o  v4 n' i9 \1 }& A7 L

CR3018L芯片特性：
  E$ R' b+ e4 K, w
● 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。
! _; @8 q7 R  c! E, S8 Y
" @% i" D7 ~  N7 J* |. w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。
2 G/ j" c1 V8 K8 s& y
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。
+ S9 L  A* X1 g, |8 o: q4 ]
# ]* B( W6 p. k# l% y% d2 [. I# 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。

02、样机特性

$ p! Q: y; I: t. q$ `: v( U" X/ P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。
  W) r: a1 z& o* j* ^
2.1、输入特性：

9 F- h  |1 ^$ Z5 V( z8 @$ C$ x& H
4 v/ Z# s* ^* u& X. ~0 b% f* j8 `# G2.2、输出特性(PCB END)：

1 f2 U: N6 m( I
% o2 J( L- s) ]% ?0 m2 q2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：
- Q% e7 \% O" B

2.5、工作环境：
: |. [3 Q0 w3 y: \3 v7 G6 W: U

; O2 d& X$ }- @) Q% m* w2.6、测试仪器：

03、样机结构信息
; U+ V2 M( D6 ~" i4 h0 ?+ ?
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。
+ l/ T$ J8 i+ }; H# L7 U/ F' p! w8 x
9 d; Q- g" g+ N0 I( ]( z3.1、电路原理图及BOM：
& ^( a* g; w) n" q" R- d+ y
3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

# [6 W0 t: ]' j" J3.1.3、PCB 布局&布线：
& \0 U# r/ s: x* \7 r1 s
: p' A2 L4 ~, Z) I6 ]

PCB 顶层布局走线

- ?# r# w/ l9 S; e/ }* Z

PCB 底层布局

  x) L9 C0 s9 |2 X

PCB 底层布线走线

0 T- o8 R; P# G1 a+ J3.2、变压器绕制工艺：
1 Y  T4 y0 x1 G
* g' S3 {- Y1 m7 P, W9 K, ~/ A3 r8 A3.2.1 电路示意图：

. P& A8 t% y+ a& {- {  g

3.2.2、规格参数：

" W7 q8 ~& `  P3 Y1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
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；
# a! U0 F7 I) R! C6 \6 B) r6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
) J. }% g2 R! q. s- p2 \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）)；
8）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:
3 [' X' J% d5 o8 v* Z3 j

6 U8 D) Z2 j; ~3.2.4、变压器结构图：

04、性能测评

- y* L% J" k  X. H' l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。

1 Z; e; b% `- P8 C7 |* a4.1、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。

表1 待机功耗

# Q2 g% o* y* d5 z
; k6 b0 [% R) K) ^- ?表2 输出100%负载下的输入特性

2 @5 H6 k& C/ w4 }7 E9 t& a
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

表4 效率测试（PCB END 测试）

$ \3 [8 \, s' B2 K/ @0 l表5 能效等级评估

4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:
/ Q1 G  ?- _! O4 Q' p

3 E' T/ _+ W! D5 ^/ s( P4.2.2、输出电压纹波：
' G# w" E8 M2 r" N3 A& k- q
& [4 [" Q- h# r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。
% H% i4 @' E+ e; y' G" v8 V
) A" s. P4 `% _/ W3 d. j8 p

2 X5 C3 D0 j* y: u( _% X7 b, Z

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

! r7 r# m- m& n9 y

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

) S) A* Q( V7 y1 m6 ~. L

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

2 g9 X+ W/ P( K7 f4.3、保护功能：
9 r  F5 \$ U6 o( C
' v, `6 Y) O# I# e% v1 j! e9 _以下涉及过流保护、短路保护的测试。

5 w% @# p1 f) c6 Q/ _3 T1 r' k4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

7 S7 S0 T% `  F  E2 i$ l功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

0 W+ o+ _5 z2 V$ V% ?  P1 E/ ~8 g* R+ D
; P7 ~- k. }$ Y4.4、系统温升测试
$ O6 f" a: |; b" I* D
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。
9 r* p  ?% P9 d' `: D
测试样机及配套外壳

7 L4 L1 S( H7 M% `4.5、动态测试：

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。
  |, S8 O+ s# t8 E" o9 M/ H: x  n

5 J, V* C) F6 b! \) k! ?) P6 A

AC90V 5ms

  h4 Y$ g) `' F: J, }

AC264V 5ms

AC90V 10ms

0 J0 R( u' G  x) Z% e& @

AC264V 10ms

4.6、系统延时时间测试：

- A5 u( _8 h: R+ l

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

" S; ^7 a3 e" T% Z) J7 }. f

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

0 u$ G* O$ f1 C7 @; F6 w4.7、其它重要波形测试：
  E4 T+ u( T  {; w

AC90/60Hz，100% load CS 波形

" Z" G5 \' R/ v! }& |1 s

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试
2 q& s; T$ ?+ @; ]' i
测试条件：

" v- B+ V7 t; H) [. k( Z) d1 n输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
! V5 V5 b/ O6 ]$ f  {限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
) H* c) x# c$ S) x5 S# O$ f
2 O) ^0 H8 Y* L* E+ L& n

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

( |& F( E' H: e, M

AC230V-传导L 相

, V- T, J& }! _8 x1 t

AC230V-传导N 相

- ~+ g' ?& D) z7 l4 e! ^

AC115V-辐射测试

+ V& L( u/ D% h4 t/ W' J# Y

AC230V-辐射测试