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！

5 J; H. Y; T8 Z, a: Y7 _01、样机介绍
, @# W/ i5 V# ^' ?% t
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。

6 f; f9 y* f. b+ C

" [6 K5 H% P/ U" [* M$ f. g

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

- ^& o! S- ?0 [CR5269SSJ

+ W% {% \" ]" u+ g5 gCR5269SSJ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。
: @+ M) W9 u/ l( e
* i, U) Z$ }& v- M7 t/ J6 X! x2 o8 |芯片特性
0 J* I) T5 H4 G# q3 H
  _' }# L! {# X. \- t● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
● 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；
● 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；
8 S$ k6 e2 D- M5 v% N' E7 H● 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 L9 g7 ]7 `$ j, M2 C0 t● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；

基本应用

● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
$ E! l( c8 k% Q* P' F● 电脑和服务器辅助电源
2 H( C2 }4 x- a+ A, R● 机顶盒电源
, A$ c7 Y" H" \* z8 `# \● 掌上电脑电源  

引脚分布

% t: ]- G. \6 P6 T8 B

. |% H# X/ s1 i+ p引脚描述
" T+ N. |3 @9 w9 W& T* i2 k2 u
; }; q: a* H7 f8 H+ e

典型应用


6 v) J/ X3 ~! Z) k, y

4 }* b' }# d* z( @8 ]  \; u! S3 aCR3018L芯片特性：
- ?% M% H" l( y5 o( P2 U$ S8 ]3 b- m
& H& g* Z2 T; u; W5 ?5 {● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
1 ?/ I" d1 ?0 A9 X  g( k4 d● CR3018L 内置75V 的MOS；
/ V$ o- j& |7 e+ {) b: }8 w8 y" ~8 T" o● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。

2 s$ V4 ^& d- S  Q0 z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。
5 M1 _4 s9 J1 S1 H0 `; T  a" K0 N* M
) R# }  y0 @. ]) D+ h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。

8 X* u5 M; [' M; j' u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。
& W7 W7 F# x! ?/ K- y
5 }4 A6 b7 A$ V: H: T* a02、样机特性
" a& W! I# x2 }$ v+ T/ x
0 D' i% M  s- ~5 @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。

0 x: G4 u* J" r" |3 L8 ?" _2.1、输入特性：

# r$ h' q4 h+ _1 j- X% j
* [  C4 J, [/ U2.2、输出特性(PCB END)：

0 x& @; j8 S& f- Y& G) j& a
2.3、整机参数：
; [9 G3 H& q9 {& g4 J- X0 \

2.4、保护功能测试：
* G7 o1 N% X$ G4 {1 ~1 U

& w( D$ @" R) g9 X( M/ F) L2.5、工作环境：
( L! z$ ?3 G8 t5 ]

2.6、测试仪器：
1 v' Y$ A. w" L* i5 x- ^0 k

6 x3 X, A3 X  P3 Z03、样机结构信息
4 n1 U* [* o, c  H0 ~" d' U
$ b$ T* d6 n) R3 b* S: b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。

3.1、电路原理图及BOM：
4 ]4 }5 I. n  L8 n+ `& o
3.1.1、原理图：
8 Q% v9 b: y6 |+ K: k8 z5 [

  Z: x5 F2 L8 A3.1.2、元器件清单：
- i/ U7 |+ N  h

3.1.3、PCB 布局&布线：

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

7 N8 i, c( f# y" m. E# `6 j+ ?

PCB 底层布线走线

3.2、变压器绕制工艺：

! ~9 c* y! J" c/ g$ p' o, M3.2.1 电路示意图：

6 @6 T: @* I6 @" @) z

3.2.2、规格参数：
# F! _( R1 `( h
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
$ H% m* T" `  y6 s; S6 e2）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;
/ G+ C" U2 y% \- i& C3 q5）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）)；
8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
9）成品要求:浸凡立水；
/ X5 |8 @/ }, I9 T* y
) r7 U/ q. e: o5 u7 F3.2.3、变压器参数:

3.2.4、变压器结构图：

04、性能测评

! x* Q; U% S5 C) q( e2 p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。

- K. ~6 W6 j+ A0 m7 h  l4.1、输入特性：
/ Z5 U2 u% g- I- Q2 ?1 @
1 f$ K4 s6 O0 a+ ~; T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。

+ M9 W( `* W$ G" f# Z表1 待机功耗
) g7 s; \/ _5 p" X

表2 输出100%负载下的输入特性
" ^1 o2 L* y/ o6 w. _% G

表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

表4 效率测试（PCB END 测试）

" M+ ]" z& P3 {( D/ Q表5 能效等级评估
4 u: W! x2 t7 B6 E9 _6 O

. m  o/ ^0 m6 _8 ~4.2、输出特性：
1 I' `3 |- v0 v' @. e3 u" d
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
* X  [5 Z7 _7 |7 l

' D3 E$ e0 v, z: M8 G4.2.2、输出电压纹波：
+ s  H, _% T8 ?" v! M
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

' n) h% @" l2 U4 z" }

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

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

4.3、保护功能：
3 J% z1 g) q& _* H) ?0 z% Q; R
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
/ s6 b/ @' B. U* p
4.3.1、过流保护：
6 b& n! Y8 z) \

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。
* n5 M* A% s9 y1 D% Y

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。

测试样机及配套外壳
$ y( O  o# r$ ]4 I) ~$ e

0 v+ q  y# j8 z* M  J4.5、动态测试：
# r+ o1 U4 x& |2 V" J
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 [; v; n1 B: I2 a2 s  @9 |/ i( t

8 i& W+ }4 A! T8 O3 u

AC90V 5ms

AC264V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 10ms

8 W6 {5 U' q  E# u' M+ p1 j( |4.6、系统延时时间测试：
4 Z7 D6 w( I$ P  E! T8 {  q  v0 s+ j

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

% `+ B5 A& h' @

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

1 f! O# ?% }1 c: X; ]9 Z9 o" R

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

9 c2 H. Z9 x7 m& M' K# l" O4.7、其它重要波形测试：
, _6 X: @0 O& v! n" M' ^

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

& b" b) W8 G7 `2 A7 N& t! p05、EMI评估测试

  T% Q9 i: c, V* [5 `测试条件：

输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
/ c: Q2 \  s' H2 ]$ U限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）

+ n2 A9 K0 ^: l4 E

AC115V-传导L 相

1 ~! I  F$ ~+ \" b) R7 u( g* F0 [

AC115V-传导N 相

6 Q: s* T( F8 Y( P) d1 e/ |8 m* |

AC230V-传导L 相

4 k2 V- J6 ?& _4 \

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

7 t; r. j* I/ n. y' M+ ~; {- s

AC230V-辐射测试