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！
4 c5 e$ O* r5 l) ?9 x
01、样机介绍

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。

: ~% t6 Y* W5 m- {" E# F8 p

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

CR5269SSJ
+ Z( V  }# U  D
3 N: p2 v! z; YCR5269SSJ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
% u& L' C- x. k1 p; I/ l
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
7 s: s' A9 p. M7 Z8 K6 K● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
8 }  ~+ L; W1 R4 e& V+ ~) c/ y7 c8 y; ?● 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；
% y+ j) O9 c7 F' [) R$ ]2 A● 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；

基本应用

● 电源适配器
# h5 x- c1 J8 f7 H5 x● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
/ |* s/ d2 v1 M$ w5 M# b● 电脑和服务器辅助电源
' c: @2 I! a7 N0 C2 i( n● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源  
, E' E) b2 H, |* G7 H" i
) w% [3 U$ d) t9 ~8 |$ l+ H引脚分布

, F& z: [% Z7 ^& I; l

( F  z. K# z* O) j4 L4 x引脚描述
6 T8 J& W* X, A2 h  x" V4 j

典型应用
# i, C/ T2 u: y; k" @2 G" B1 i

% W1 x; K+ `! N6 y

CR3018L芯片特性：

● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
● CR3018L 内置75V 的MOS；
9 M0 U8 [: l* d/ V● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
7 y2 H6 Q$ A: ^6 ?/ s
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。

; `0 S; v& M: 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。

9 B6 p5 C5 T! I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

# p6 \* I2 F# [- p( t6 Z" r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。

# L! ?. |3 K% f& @2.1、输入特性：
$ T7 \  c7 f6 K. \  J! d  B

: ^" v% h1 y5 D$ c# t2.2、输出特性(PCB END)：

) w! ~, h+ }: K2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：
7 Z% S* d  A- c' i  q

2.5、工作环境：
$ Y& ?0 [: M$ o7 x

6 J) A9 j; @" }  |8 B3 X  S; c: S. h1 }. A2.6、测试仪器：

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。

! q+ P8 k% B" U/ D3.1、电路原理图及BOM：

% d- }. I" \+ A" s& K3.1.1、原理图：

; R' c- Y* E: l- G3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布局&布线：
, s  E3 j- g7 G3 S' \! s! t# \7 P9 H
, o9 w5 A* g# F- j  Q8 J

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

3 {! z, A% x- k8 S# w3 W9 ]3.2、变压器绕制工艺：
  k; E8 x  s0 y
8 U/ ]  R/ Q% D/ W3.2.1 电路示意图：
8 A* Y0 f# D5 Y6 l5 o5 M9 Y/ X
2 [' A  V" {( X: U3 G7 Q# ]

* C% M5 k, i6 r9 ]4 s8 t3.2.2、规格参数：

' U" y  e) t. F( P! G& d1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
6 K1 F  O$ X" h2 v+ F2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
9 |$ B! C3 d$ I4）磁芯接地Pin5;
6 {* d  h8 N! R6 U9 {0 [5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
7 b7 u8 K0 f: C- R; D1 Z6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
5 V7 _" w+ S: u2 a, o* @) V7）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）)；
5 `4 X9 e0 q8 d; I, J) Q1 F, c8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
1 ~+ ?- _  ]1 M  K  F: z& L, o9）成品要求:浸凡立水；
2 ~! N  Y/ y! K- X4 ?$ `$ o: h
/ d, ?1 [4 m. O+ l8 u4 _/ ~8 P& u3.2.3、变压器参数:
2 `: {9 e! p0 }

3.2.4、变压器结构图：
$ t0 E6 p- B% i5 i/ Q

04、性能测评
3 n5 E1 l% ~) v0 ?6 Z
' s. H8 A" B& h1 v' D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：
8 D7 ~1 l: k, ^3 t
' t- q& s( t1 t0 N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。
$ A; {% R; b  U/ w7 I* {
表1 待机功耗
: h# B7 N0 O5 f- U8 H

1 C1 {8 q+ Y% u  I) S表2 输出100%负载下的输入特性

8 I" M. u  Y3 d! v2 ^1 k
0 T- J8 R6 [8 _8 I" ~9 g& S表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

. k* s4 c- K, F: D0 J表4 效率测试（PCB END 测试）
( Q  R8 f) v( E  x1 J3 `. g

表5 能效等级评估
: u; D% U/ H8 ^! X

8 l2 P* M5 P, X5 ~0 `# U4.2、输出特性：
" Y; W1 b6 l, i- X
4 ^1 |2 _. E4 S9 r: s0 s( c" S+ m9 d& R4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出电压纹波：
0 ?1 N5 l& M( v* A/ C# N
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。

( M# f: J4 p3 Q8 h" C6 P

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

) g- W7 ?& I& L4 _: f, ?

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

$ m2 v& I+ p8 F

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

* f$ f% `8 o: ^4.3、保护功能：

0 d) m) h! E2 C' L. E1 _以下涉及过流保护、短路保护的测试。
# a! t- |+ K5 n+ l' ]
1 j6 m# j* o5 q1 z3 G+ [0 s+ U% L: J4.3.1、过流保护：
* D8 P& Z6 Y: Y& _  s

4.3.2、短路保护：
$ T$ d" G" y/ `! x. a
0 k' t; \! U3 i- f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

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。
" M4 N) I% G# X1 ?
测试样机及配套外壳

$ k2 E/ w1 U, Z& G4.5、动态测试：
6 l* P. ~" l% ^6 ]
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。

; a0 z' n5 P1 w! u' ]: A, O

# S( j9 w: X2 l1 R* F

AC90V 5ms

5 E) D3 F5 I0 ~9 c* _4 B

AC264V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 10ms

) k/ ~+ s  R, r% H/ }4.6、系统延时时间测试：

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

. I3 G# E# w' o( ^& B" X4 z+ w

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

2 g& f* u3 k5 B4.7、其它重要波形测试：

( `# B8 f9 I3 G% z/ I' E

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

2 }; ^; ]  `. Y! o5 m

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

& v8 q" u0 E( D$ l1 K' Z3 [" a05、EMI评估测试
6 G" o  s) F9 T6 p
' u* ]8 U7 J# g# L0 A1 J' i, Z测试条件：
! u# i, @# K1 {8 L6 d) q6 Y
2 c* ?: m9 }$ i! s6 b. q! L! d输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
* `$ d9 q$ u! g  Q/ g0 [$ ^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