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

! a# |3 k7 C7 D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
* X& S/ k) y/ N, p+ t  |6 b. Y: n
* w/ A' u/ r, x; D) F3 v/ h3 }) f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。

, s5 b7 J& k" L3 \3 Q

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

& d% D# a+ r6 R0 I1 y0 Y! l( nCR5269SSJ

. B' m2 q) k8 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。

芯片特性

● 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；
" C% x/ L! j0 ~6 S6 n● 具有良好的动态响应功能；
; A# }7 _+ i1 G: y; [● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
4 y- t- n) Q; h0 D4 ?+ T● 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；
4 p# c5 T+ K  r. h  E& Q- Z) _● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；

. Z6 l, N: z. f9 q$ e/ S, l' {  ~基本应用
7 R+ p0 L# k! Q. @3 ?
● 电源适配器
8 S, `3 i5 c0 a/ N- y● 开放式电源
( v- h( ]  w* B● 数码相机和摄像机电源
7 i/ T+ i  ?8 E● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
& l, n- g" T6 F0 ?, N' @● 掌上电脑电源  
) r  i2 E) M! f  P$ Q* _' z* A3 s
" A7 l( K! ]- M% q3 j' b8 m引脚分布
5 I' U6 b( ~* E  \
! \- m7 c; I- {# r: H# G: H

3 l' I: S3 V/ g8 _$ M引脚描述

* b/ _/ i# w1 d! Q* B/ M0 m% v

4 N7 ]9 h! Q9 }. {! O  n: A典型应用

$ B# A* [' E3 S- y; a: y
' O1 ^' V* M: f6 b  l

4 U+ I5 {$ ^! a: }) fCR3018L芯片特性：
2 q7 D; b& ]7 ~- h
● 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。

6 K2 \# d9 u9 j, Q2 L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。
6 b. X9 B) s4 k* V3 ~
" h; p6 X4 g+ R; I+ ]+ j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。

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。

4 m. N2 j! M" m* o" i02、样机特性

* E4 g: F1 ]& c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。

$ G1 r3 y' t1 r" f* L% J+ k2.1、输入特性：
& \( Q1 V% Y8 u

2.2、输出特性(PCB END)：
7 r+ J% D; U: w7 m- l& a: N

, y& l" i/ o$ b" a% z. J) [2.3、整机参数：
4 i* T( i# |. A

1 i) L0 K2 ^9 i2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
7 M! [6 Z8 u9 _# c

2.6、测试仪器：
) \! X1 O8 H1 ^% T

03、样机结构信息
* N5 O) ]5 x- _5 a* p
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。
9 d* {4 d0 k* O# @
3.1、电路原理图及BOM：
: d  n) e7 ?  v; A5 ^
3.1.1、原理图：
- N5 N8 h! t' m2 O" B

+ \8 i  R( Z1 u8 g; }: i$ U3 \+ U3.1.2、元器件清单：

* S- P0 p+ I' @! v3.1.3、PCB 布局&布线：

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

3.2、变压器绕制工艺：

) f' b" J/ x5 C9 \. {. B3 f3.2.1 电路示意图：

3.2.2、规格参数：

1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
) e3 b2 h3 p6 o( }6 z, Z. t  {8 W4 c2）材质：TDK PC40 或同等材质；
4 a; Y4 W4 b5 ]  o+ Q) r3）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；
3 V/ ^9 x( B& K! G5 O$ \# v6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
% s! L0 q) Y# c: N7）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；
6 `) H3 m: X9 r0 t, S9 v9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3、变压器参数:

3.2.4、变压器结构图：
# Y  m7 T0 W. d, V9 U3 i

04、性能测评

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。
* u$ K6 o$ c6 h. O5 j) _% Z- ]
4.1、输入特性：
; f! }" B! q( G3 t5 S; U6 Y
; h* n% ^) ?/ J0 M% M$ {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
$ K' y0 [5 o3 b+ C

5 @8 Q& j& p. v
+ D7 Y& X' ^+ Y; ~: R, ~! M6 o: X表2 输出100%负载下的输入特性

7 `, A9 p4 j+ }- h1 e! B表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

6 j; a' ~* C: I' _$ [% }) ~表4 效率测试（PCB END 测试）
3 s2 Y& I4 {4 A4 c

! h% F' A4 D+ Y  U( c表5 能效等级评估

) h' [9 Z+ _8 D  @4 j; w4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:

1 W+ }8 T9 C$ H; h# B% w4 l4.2.2、输出电压纹波：

3 T4 D& {9 K4 ]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。

, Y0 R7 t, C; M. w: {  B- u

  I2 A* s4 W8 K

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

  E1 R% `& i/ d) A3 t9 t

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

+ D. h. e4 U3 ^8 u0 j

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

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。

, {! j5 L2 i( K" i: B( V4.3.1、过流保护：
' J* z7 C' k2 s, b

. h1 Y( w5 J8 H0 w+ ?( i* W- G4.3.2、短路保护：

8 F2 t# Y$ r- V4 T6 E/ L! G0 ~2 G功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

- k$ s- m6 J# d( k* b9 ?! o1 N
4.4、系统温升测试
! y, [5 \. j1 C/ o* M- m# `
: G6 `' X8 c" W$ t' ^- x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

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。

AC90V 5ms

) L/ n' D- d5 Q+ [& Z

AC264V 5ms

) U3 d/ t5 l) A! b

AC90V 10ms

AC264V 10ms

9 j% N9 @+ ~+ Y7 ^# N4.6、系统延时时间测试：
( [5 Y9 P% z  p& e. w! t( o+ h
5 u+ w! Q" D6 I/ r

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

4 l1 E5 x9 v; I

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

: p  p; X6 r6 {6 K( {2 @% E) _; L  R

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

& W* R4 _  e0 G4 z/ A

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

/ V7 b. n; i1 L- S+ R8 d4.7、其它重要波形测试：

  W3 }" ~/ G3 a) `3 i

AC90/60Hz，100% load CS 波形

" F( j; B; A& [0 ^. L9 Y& c

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

# n0 D: A/ i" {

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

% H8 i* o* I; z0 P8 I

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试
5 n, K# A. E# |$ F+ V6 A
测试条件：

- e3 @+ b$ P) [2 M" ?输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
0 R4 O* h" p  s1 V0 y/ W* w限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
7 Y6 V$ i3 W) }

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

AC230V-传导L 相

AC230V-传导N 相

) M8 a/ u8 E4 i, }# U. m: Q

AC115V-辐射测试

) s) A( P# V6 X

AC230V-辐射测试