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

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/ I) @4 Q7 S, K5 v+ F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！

( O' T$ q" B" i+ \, P) L5 r01、样机介绍
8 `( I% i: E1 G0 s9 x" f( l3 L
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。
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1 r  f3 P9 ^& ?- Y' Z- _/ V: I

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

CR5269SSJ
* c# w; V4 w1 W$ {
CR5269SSJ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。
4 V1 ^2 V( r4 f3 s2 U. p
3 B6 a. O% |# A' E0 M芯片特性
5 m' t% S+ N5 x  B4 f
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
* o, K- s% X/ h8 `4 g1 S● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
: T2 L. F: `) T: l● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
" ^# V! h1 B) S4 d: O: A● 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 g# C5 {: A; Z3 }* x# J+ G● 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；
( J: r: c! J% K/ O& H7 E, W! _
基本应用

  o1 K) M. x, |: p0 O9 J$ |( x: H● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源  
  u$ x+ x; K8 z/ I# S
# J7 D9 E" O" c( D5 Z! F9 [% Q引脚分布

; E1 k6 n- J- L, F' K8 ]5 Q  B

6 r9 @' b( M. g. f  x7 O2 u! d! E引脚描述
/ C: X* Q5 i# b- o; T6 e! q

0 C9 R5 A0 I9 B1 Q! C2 [. ^( f典型应用
# T9 C5 m: F# K& v4 ]  z/ ]
9 v& l! m3 y& b) o5 N

' Z7 Q- o: m+ h* W0 _6 x! DCR3018L芯片特性：

● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
, K" n" v& j: G& ^4 d. x9 z● CR3018L 内置75V 的MOS；
% g) W5 X. ~$ m1 }● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。

$ I8 n9 v9 C/ d7 ]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。

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。
  F, x) j/ y% n- }! c6 T! ~: k" p
2 X6 b6 g, ^! C  Y  {7 @5 t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。
8 Q' _( X7 }9 }& X/ R* M
02、样机特性

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。
4 i- ]' t0 E8 Q& U, _5 q
2 t) w: c6 ~! `- f, G2.1、输入特性：

: ?9 k! V* g7 _% q$ L' b
$ P2 Z' W. Y, [" R- t2.2、输出特性(PCB END)：
3 |8 P5 u3 {# T9 H

/ _4 ]. }/ h+ c
2.3、整机参数：
/ m) L9 Y3 J' ?5 o% [4 w

2.4、保护功能测试：

+ X5 E3 n1 R% e2.5、工作环境：
+ C$ [: k/ {' S; |+ Z+ b

0 V& N7 @, {& F2.6、测试仪器：

6 P: w: d5 \1 p) W03、样机结构信息
1 g% K% B& r0 w' e; t4 ]5 Z1 l
% u! R* ~( A" T% g$ K8 W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：
, b' Q. U, ^) u) c
! t1 O) D0 u4 t3.1.1、原理图：
1 J8 p% Q- f/ k' H

4 X3 t0 E2 J6 R. j3.1.2、元器件清单：

/ T# j! R& W% J# O& p. ^3.1.3、PCB 布局&布线：
' y, c) A8 g6 D! r/ z! |3 s" B; `

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

2 X0 q: ?" X" `4 g

PCB 底层布线走线

3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1 电路示意图：

3.2.2、规格参数：
& ?+ q* V  Z, _3 L& z
; k4 x; Y, o/ m1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
, b) }& N/ }, S7 @! T, i3 {; v# q3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
2 A0 i, P5 _/ z2 i. S, H. `4）磁芯接地Pin5;
6 z/ V/ z8 J6 h; Z5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
' D: d* c+ M! p( X3 W6）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；
* a5 W  g4 \1 a% v1 h) u: ^! S
3.2.3、变压器参数:

2 p/ d0 h4 ?' b6 d" o0 m$ ~3.2.4、变压器结构图：

04、性能测评
. P' v& W% x& x. Q- d
* Q, T/ O# l+ f$ P" x. 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。
$ S8 Y5 b$ |" M* a
! p% A( H  c# t: }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。
% ~- V% W+ |: Y8 |3 R  e6 d
表1 待机功耗

2 w, |5 ?  n1 d8 X# A( K
表2 输出100%负载下的输入特性

. u, N2 P2 p' o9 F
) y* k. w" R, c2 d* X表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
; I- @' h% i. p3 j  c% z

表4 效率测试（PCB END 测试）
/ z( `7 N. ]! [. V+ d4 T0 o

表5 能效等级评估
% {* |9 c+ p$ e- e9 T( d

2 ^$ f# }( v1 E# B: p; q/ o, e4.2、输出特性：

1 {3 u$ Q5 }8 `! Q! z4.2.1、线性调整率和负载调整率:
" w( r3 y1 X$ m1 ~7 K5 E

; T+ r- y8 W# g7 V) z: l6 M4.2.2、输出电压纹波：

  K! a7 _8 V$ e' D$ ~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。
7 H6 N; b8 e/ F! }3 z
7 E- e# U. d7 u6 y$ ~, K* n/ |, ~

: F" `3 @/ L3 D3 R  n8 T3 d

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

8 C8 K7 D4 D$ f0 M

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

) x$ L6 ^" j% T4 \: a

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

% K* R) i# v8 ^, L! D! k

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

# @- V8 t: T! Q1 r, E- y; Z; Q' a2 w! N4.3、保护功能：

1 H: f& j. w/ C* Z! N) d; i9 n以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

- o. a) n6 y) K, G4.3.2、短路保护：

" @; W5 E. N& C6 I3 u; P功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

7 M) f' B/ r$ V- x0 b3 u4 R) k
4.4、系统温升测试
# D' }2 U! G; i
3 |1 ^8 A7 |$ p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。
  ?. w/ t. k- a9 o. j1 H
, W: q3 Y  [2 r9 n测试样机及配套外壳
2 L+ m1 M" X2 M

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。
. I* e8 }4 C8 C
- Q, h2 x8 v* \2 d

AC90V 5ms

6 X) [, p+ i) ^

AC264V 5ms

, z( F( X+ ]6 q, @8 l* N5 L4 K

AC90V 10ms

AC264V 10ms

4.6、系统延时时间测试：
* v/ j' g# H2 L
" T7 n! o+ U- y5 e2 q3 {( B

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

( ^. \; W4 T; M3 k, f) q

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

" w& `$ f! l% U2 B- V3 s4.7、其它重要波形测试：

! \( M6 l0 H' A: h9 V

AC90/60Hz，100% load CS 波形

1 V/ D- e- t  h5 d6 L4 H  S

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

( [( ^& p' s6 ^' M! y

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

% t& f! E' h8 X- l% R: d05、EMI评估测试

5 w$ |3 U: }/ q, C; _5 P' O0 ]6 X" V测试条件：

输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
& w, }2 i5 p* f2 q" l( k+ e" X& ~限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
6 o8 ~" d2 A& r+ A) h

AC115V-传导L 相

9 E( i( O' A* `7 Z6 @& P2 c

AC115V-传导N 相

6 E7 O$ s, z6 ~

AC230V-传导L 相

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

5 J9 G8 U( W  o5 }

AC230V-辐射测试

9 N& ~' |* D; ^8 o5 w