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

" k/ M4 V( v. @& }
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！
) u; D2 w0 b1 B% o- q
: b# P' c/ U) X3 ~' e01、样机介绍
) c; @( W( j; d8 @
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。

3 X* X1 p; _  Y  K! z

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

CR5269SSJ
% ]3 u7 q2 U, r6 z+ `+ k! u
! R7 ^. \" i4 {3 f; ?6 WCR5269SSJ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。

$ w' d  l2 r4 o' z" Z) [9 \芯片特性
( c( m) K% A# W. O9 `
' L. k6 {$ ]* f3 V4 I● 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；
1 \8 k$ ?7 R3 c8 u/ N● 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；
+ m: e7 }3 c; M! f● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
% C7 r: ?' u1 Z. b  f
3 l: B9 Q3 O' c# K" _& m基本应用

● 电源适配器
, c0 _) B: L1 u& _) j% f● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
0 ?) ]: }9 t+ _( g● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源  
8 }$ b" a  B) K! d+ d
引脚分布
3 d5 i3 H' k, n) z# }7 l
) z3 c! P8 d" e, Z* `1 F7 F+ W

引脚描述
( @& l. A2 u* v
3 K- t) K9 W( w# j9 O: M

典型应用
* Z0 D6 W7 C! p8 t: {, d! U

" j. R' U+ ~% B. |  V4 PCR3018L芯片特性：
  I' G% \( F3 z* W+ p  n1 @# U
0 {3 `0 p9 P  _  @● 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。
9 \- R' _9 c* q% f% S' f9 {
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。

) A. H# K% N: I4 e$ B! N9 |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 w3 }0 d" l0 |. _
0 H( V' }* W. i& L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
' O$ p0 \9 J, D- F7 N4 Z
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。

. h" d; g- p) A2 p: s+ I2.1、输入特性：
5 y- Z* _8 K! h  ^

; L6 y+ v" [* T" p2.2、输出特性(PCB END)：

4 `2 o- e- ?7 P& j/ C* K0 J$ v
+ [! X  a) J* M0 r6 l2 {$ q2.3、整机参数：
/ B! V" y! X7 @$ X+ B

2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：

+ b/ K6 r: I0 f) A( m2.6、测试仪器：
( o# e- b% S* Y- \

03、样机结构信息

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：
! ^/ f. u# X+ c) G( R
3.1.1、原理图：
7 Y  }7 y0 s7 _9 e' M

3.1.2、元器件清单：
' \. Y9 P3 m; W& W. X5 _4 L

3.1.3、PCB 布局&布线：
" c7 ]# d. z( S6 i$ ^$ r, q* W3 q
( P% a9 ~" p6 m% g( V

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

0 @! b% ?, h9 ~1 v) T- s# a3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1 电路示意图：

/ ~5 X9 `9 ]  a; `+ }& ?2 U" D

- v$ v# ^& C: n% f  T3.2.2、规格参数：
, _! T  A1 W/ j$ }8 r$ P
) q( q1 m4 m, y1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
8 J, c6 O* y- M6 Y8 d4 F! Q3）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）)；
, T7 P2 }0 o5 ?! N) [8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
- H  _8 X- }7 x2 u7 V: ]9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3、变压器参数:
; r: u% k( F* H9 p

6 N! C% ~6 g* E8 k; @: c3.2.4、变压器结构图：
9 ^, _2 C- H& d% Y  b& k

( w9 A! y2 {# B7 @0 b5 @04、性能测评
: t& m7 X5 ]& c% q" `% h3 ~0 M
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。

4.1、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。
0 }6 v; b9 L4 m8 Z4 l; P$ S
表1 待机功耗
2 d% f" e% u) D/ @$ C4 r, Z

表2 输出100%负载下的输入特性
8 z# h5 @+ k8 j0 G  N3 B

, K: n% E$ O0 f0 q' V
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

& @6 y) S1 a) {0 g! G" a表4 效率测试（PCB END 测试）

0 x1 l; b5 X" K) o( m表5 能效等级评估

5 p: l8 L3 m  s) w5 X2 X( b4.2、输出特性：
! H" `' k" j5 T
) X( G9 J  V9 X) W" g& F( v' I# j4.2.1、线性调整率和负载调整率:
& j! @' U" ]! d7 g: b

9 b, o" X2 T% N3 O( G- Y0 d; {" n2 k& u4.2.2、输出电压纹波：
4 [" B/ f2 v  b( u  x
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。

, }$ s/ L: O$ ^9 h' v, `4 P7 K

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

3 ?, D* n& L$ ]8 x# n' s  b' \( j3 V

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

. r! `$ R& h- s; b6 ^) `

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

4.3、保护功能：

以下涉及过流保护、短路保护的测试。

0 a- A! n+ w1 F, s4.3.1、过流保护：

5 |8 f! A5 o" k3 i% O4.3.2、短路保护：
  a( C. B& k( }9 t+ D- Y  J9 e; O
' x4 s2 J! D8 G& \; \功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

) r% |4 {" q' ^( q
4.4、系统温升测试
# V5 e0 M0 O3 P$ S% F# e
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

( @* z( K, C" _' g4.5、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。
3 ?- k( D% u0 T2 }  j% R3 f
- F- {' j) V$ m  m" c% Y, ]! Y' @

AC90V 5ms

AC264V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 10ms

0 G2 t2 _; w4 Y& W4.6、系统延时时间测试：
- X$ }1 U* Y' R- j
) s* B( r0 P0 z/ b" w

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

2 S+ z0 U1 N2 ^; c3 P% p* n& b

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

2 O  L& Y1 D) q9 N4 R4.7、其它重要波形测试：

! W* S+ m$ w/ F2 n7 W% a5 @. h

AC90/60Hz，100% load CS 波形

7 _* L( Q$ [$ l' a/ F# a" D

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

3 m" d! b* w0 ^1 @. D4 G: }

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

1 Y# ~/ q% b( |( J05、EMI评估测试

测试条件：
6 t/ D4 w2 n/ t- }) B8 y* n8 ?! w8 V
输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
6 N! L4 s/ o: ?( Q: s6 k& o  Q限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

AC230V-传导L 相

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

AC230V-辐射测试

8 H0 W* L% M+ J) W( D