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

. _1 T, c& l8 g7 e9 _! y- P
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！
( m! Z0 _# w  M$ `* _# P
01、样机介绍

; _+ {6 _) v5 `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。
# I+ n& L# `( O( Z; C$ v# h
! b* J0 u) A2 w

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

$ b$ H. S3 I& kCR5269SSJ

) ^" @8 C4 J( 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。
+ x, x( R6 I6 a% N  _
5 i- G! u$ t: I& T- d芯片特性

# s1 [1 s+ L  `5 O● 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；
3 c# R# q+ _; s7 h  m* n) h● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
- K! f: J; `% x1 F4 }5 a) c$ j, ^( _● 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；
( k" d* M/ L; e● 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；
$ O5 }+ S% L2 m7 H4 Q- p5 D● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
9 Q$ j0 `& l# l' n
基本应用
" N1 f& L. w2 a$ T6 c
2 H) h  u# p% U1 J# O: @, g+ m● 电源适配器
● 开放式电源
! }% \# ^% D' i% N- P! M● 数码相机和摄像机电源
4 @* Z4 w8 [. n  R, o* [- h● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
$ H) G1 c3 q$ l- J% `  n● 掌上电脑电源  

引脚分布

, k( S( a) J3 }' e

2 D2 E% O  Z. \2 @' g- Z: E# W引脚描述

6 U+ S5 L0 r- a

& \+ [. e8 L3 B  l典型应用
! F- K: e6 c7 g% ~/ O% N4 a
! U8 W, J* x4 m8 l
% A3 m4 i( }/ i* {# \

6 V1 M9 {: T  b9 CCR3018L芯片特性：
, v" ^' \' `3 s5 s" E
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
( ]' U5 c. \/ z9 D# P! T* M● 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。
' q, N; c  M6 g8 `+ v  H9 d% t! o
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。
! B8 |8 U' w  Y$ H! U# L: b2 L
- V; l: b2 v6 A. ~9 W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。
1 ]& c# ~# L8 R, p0 c6 J; R
, n5 G6 `, B, g9 q3 v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。

9 [5 V0 W- p0 {( l02、样机特性
: A, j0 h! s$ }3 E
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 d, `: y$ S7 R; A# ]
, n  b2 Y% n! R7 I9 s; ?/ E2.1、输入特性：
7 e  _4 A1 a. X' c  f

2.2、输出特性(PCB END)：

+ F6 |$ l' P: m
2.3、整机参数：
7 i: e& ~- a# c! d, }- R

2.4、保护功能测试：
9 y  X8 a, Y, `" T

2.5、工作环境：

4 U" k* X' k' w. m3 g9 F2.6、测试仪器：
$ B# @& N# _. q: p2 b2 X5 `, B

* E7 N4 q" I/ E( y  d- M03、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。
6 k" ]1 C) z( G1 f7 w5 k
3 h& i+ I  @1 ^" v' N' V4 t  j3.1、电路原理图及BOM：
( h1 n# J- [2 o: `
& L, O& Y+ X6 M+ S# ^+ ~3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布局&布线：

. T/ M. C2 k6 H

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

  n+ Q7 ~/ t- F3.2、变压器绕制工艺：
  V! \' W$ D5 k2 }, B  S0 ~
- d4 v! i% _# W7 e3.2.1 电路示意图：

3.2.2、规格参数：

1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
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；
( \( |/ @3 C( O- \) U( ~9 H, i4）磁芯接地Pin5;
5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
. s' r! z' e) v4 I: C6）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 T; g3 E! u* u: B8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
: _! U+ b. Z& S. g' d- {3 u9 s$ \9）成品要求:浸凡立水；
! c' K2 k! N  H0 j
$ g& w$ m$ n% y$ b/ s3.2.3、变压器参数:
+ f0 n; p9 H" v2 X$ r

3.2.4、变压器结构图：

- s' _& S! x9 \% N9 S04、性能测评
. X3 c7 V: ~6 F' M) S$ {1 ?
+ Q( Y7 D. e8 R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：

9 l1 o* B. e. e$ b1 C$ A# B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。
% W- S* X- w- K
9 j/ b) j. X! \6 f表1 待机功耗
, r$ D' E4 d, b; U

4 G4 n3 b, y, h3 S
4 `- J2 n/ w: E: Q; Z3 C1 {4 F表2 输出100%负载下的输入特性
% [6 b( N+ }5 ?5 T5 X

表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
( x9 i9 X3 V. R- N/ K- N- g* f

表4 效率测试（PCB END 测试）

/ ?* E* T0 T/ z' _表5 能效等级评估
+ l0 i. D) m* A6 m

& Y7 C* }/ G+ w! G! \4 D4.2、输出特性：
" \$ R% r" x8 v" U+ A% F. v8 M
  u. a3 n. d" A4.2.1、线性调整率和负载调整率:
/ C5 L) w6 L  G

; a- {4 V# ]3 J" y( H. F) j4.2.2、输出电压纹波：

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。

; N+ I# ^2 R. ^6 n/ T, N

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

- p( J' `, L8 h+ u

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

7 p7 O7 D% u/ Q

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

6 a7 j9 V$ L. J' m+ L

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

4.3、保护功能：
: X9 R& P, c: q* B# q6 b- K
以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：
: R+ P2 k* X  s3 ]# i; n, ~8 B
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

4.4、系统温升测试
$ Y% N( ^4 U1 t) J# L
, `/ t, T- `2 i/ l4 H- Z6 R7 q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。

& {8 h7 p, V+ ^! I; `8 W测试样机及配套外壳
$ V; R$ f1 B* K+ q

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。

# Y4 R4 v$ O( o6 q& x. E) R

AC90V 5ms

AC264V 5ms

8 P* ^$ h$ O% o" \$ o; |

AC90V 10ms

AC264V 10ms

2 e3 r8 [2 g0 V& j. ?  K4.6、系统延时时间测试：

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

  |- P2 J2 b. ~' c- a1 o

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

& M( U6 k% S) T+ E& w, _# ]+ u7 _

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

; H0 E, b6 L* D9 J/ n1 v* f4.7、其它重要波形测试：
: M# m: X. ]: v( h9 r, J
! d( m% p. i9 n+ B- Q. }/ c1 d

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

) J* u4 O" g) E1 T$ b0 ^; n

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

, k9 h0 a7 o& D# {05、EMI评估测试

测试条件：
5 S  H7 O* H4 c( B/ F8 `9 b
输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
4 g% t' V/ ]5 S  \+ Z限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）

AC115V-传导L 相

2 Q: B9 H" A! ?# X

AC115V-传导N 相

) C% h3 B& f- [) Z" X# o

AC230V-传导L 相

$ v1 p) I. ]$ {: Q4 @" C+ F$ |

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

& g  m9 m* y+ ?- E0 ^2 v: }

AC230V-辐射测试