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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+ c7 Z/ j3 }- j  J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

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。

5 _0 z; F0 R4 q3 g/ i; ?

. ^3 M! A  l+ o; w% m+ J* h

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

6 d# d4 m9 F- n0 jCR5269SSJ
/ W/ c$ f. Y' ~& ~* z( D" S
! x1 D! w; R3 I+ k: eCR5269SSJ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；
! N0 A8 u) C, h/ ?# H( b● 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；
● 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；
- k! L: U9 h; i5 @- O● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
+ u0 r6 c% n+ v! ~3 ]
基本应用

4 {4 ?0 W9 s4 T● 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  
) n! s" b  B) n- ?) K2 B- ?) h
引脚分布
  e6 E) j5 s3 Q7 F* F9 |' a

引脚描述

7 T" T" t2 h+ |  p2 F) L典型应用
: q: e, B3 G4 v6 |" C

4 L3 V, Z; ], }& c. z* c

0 L* I, Q/ b- T  zCR3018L芯片特性：
6 l  A' K6 F8 @+ x' a* |
# c2 P7 s6 u: x$ X% ^, ~/ ~) R● 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。
: g2 Y' |! R8 U! S/ S" j* d
- I0 i6 R! D  T+ u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。
8 W5 E+ I  `- U* v" h
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。
( u' v8 W% X: o% r6 I! o- J% L
02、样机特性

9 y* D% E+ B5 l& c6 W* S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。

2.1、输入特性：

) G" ]9 D  |" |) R2.2、输出特性(PCB END)：

2.3、整机参数：
5 t- I5 F6 H- k: S; g! a

1 R$ }  u8 j& f% A  ^" i, v+ p2.4、保护功能测试：
8 k5 A/ P# e& C3 Y

& `% H( |5 v) j# g' @2.5、工作环境：
, e( U. l9 ?$ Y2 ]; X0 E

2.6、测试仪器：
: _- Q# e+ D& b1 c: j

# h- {+ U# t; \03、样机结构信息

  ]% A& }" D; o  r# o$ o& N" d* H6 F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：
/ F9 D) H$ l+ z$ `% }
+ B. r: V+ g2 G' r' J. H5 }3.1.1、原理图：
3 M: y; P# w& B6 a$ E4 s. L/ g5 F

1 M& F/ S) H/ S3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布局&布线：

% x) R! h8 g! D$ P

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

* N; X1 h6 _% R% E4 q/ m

PCB 底层布线走线

. d7 ]1 A" b& v! L3.2、变压器绕制工艺：
, X5 ?/ K0 O* p: ]/ |% y3 g
" A" N# K" q$ J3 i1 F* ]# j3.2.1 电路示意图：

$ X- T! b8 {/ O9 T

( K+ D% n7 x# X% B8 s; Z" J7 j3.2.2、规格参数：

1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
- f: R1 @0 y7 m' j4 y, j2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
( z/ c2 x% v8 A- Z  J" L; A4）磁芯接地Pin5;
/ g! P+ d$ b6 p6 H3 T) |# [5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
4 ~" E' n6 R5 G+ [, q% S6）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）)；
: n7 C8 K) @9 Z, j7 f8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
# ~. D4 C4 K* p3 H+ y  g9）成品要求:浸凡立水；
4 ]' H# J! u" i; g% L5 o4 D; V
. b% u' F( |# R3.2.3、变压器参数:
: U5 P3 m7 U2 e! V2 @& `

3.2.4、变压器结构图：

- H( K$ N  b* m7 o. x) R1 b; ?04、性能测评
# D6 P# m9 Z& w8 K! j) D
" _4 ?$ f) Q5 e9 M) J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。
" W" A8 m+ n5 Q" v3 P" C# ^' [
) n+ k# \+ X2 Y9 n/ u4.1、输入特性：
, b2 d5 T6 Y8 c1 l9 C
0 c' A3 V, q( i1 }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。
2 r% Q; z( ?! x5 z+ y" e
: x+ z- o: f5 H# R, n4 J5 }表1 待机功耗
) s# V2 [% w* a+ l( \6 s" Q

表2 输出100%负载下的输入特性
1 z- d) Y0 r* y# F$ X5 }. X  ]* h- V

/ v  `- P8 ]( k6 M6 u2 A! Q表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

表4 效率测试（PCB END 测试）

表5 能效等级评估
7 ^3 D5 ^3 U! y3 [

4.2、输出特性：
; Y- U. S1 A3 p+ M( Y2 R
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
7 {3 t2 V) L; Y# w1 c

% |4 z8 k4 m) V9 g: h4 m4.2.2、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。

3 t4 h2 T% M* ]0 G  z- g7 v2 P

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

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

( h- W8 M; P& Z: A/ q4 \' g4.3、保护功能：

& ]8 B* f! c" Z5 U; E2 T. S" K以下涉及过流保护、短路保护的测试。

4.3.1、过流保护：

' o) g* \+ @* f2 A: E* B4.3.2、短路保护：
+ m- n/ C0 f8 p# z+ m& w
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
# ^$ ^1 {2 }; f, M

& ~* V" c4 u7 K& }# n
4.4、系统温升测试
5 ^0 R9 R$ b1 `6 D1 b
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
0 u. g5 z+ V4 K/ ~! R+ Q

6 C& d, p1 p! C5 R. p4.5、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。
9 l6 B/ I; P) H7 {* h$ N" B) c

AC90V 5ms

AC264V 5ms

. a, s4 U- U, f) v/ l! M  x( {$ R+ h

AC90V 10ms

! N0 z2 N9 |6 M' i

AC264V 10ms

4.6、系统延时时间测试：
/ S: A' e+ T' g: \1 K
4 j- O6 R; p$ F+ `- X, x  h+ i

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

% H/ z  s2 ?0 F- y. K+ e

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

0 Z2 w! u1 H' i6 Y3 f4.7、其它重要波形测试：
8 a* X; [& u3 \; h% h$ n( S6 \+ Q
( t9 e; d3 [" k: k/ ~3 b2 g! L

AC90/60Hz，100% load CS 波形

% s, `1 y6 U6 k7 V9 C9 M- n

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

3 p/ i* N$ O* C, N* B  Y

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试
7 m3 M4 r! p' ?% C2 Y7 i( ?' K- L3 H
测试条件：

输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
- f/ G4 c$ a; A) {, u& [

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

AC230V-传导L 相

AC230V-传导N 相

% o; m: M# H4 x1 ^8 d, q, O

AC115V-辐射测试

. x9 A' s) [) x6 Q  w

AC230V-辐射测试

+ m( C7 _; ]2 y: X; V- ^