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

7 `& d2 R( K; ^, M; f) K% H7 H$ n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！

& V* ^/ C' S4 K% e  I01、样机介绍

: ~& H( Q. h9 O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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( E) j. @: o( h; f0 d  b

) L. R6 ], u: w; u( i1 E  L

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

! `, M. T$ d* e! B2 d. F# a- CCR5269SSJ

3 ~7 w6 v4 ~" x% M( m/ r' Z5 rCR5269SSJ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。
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芯片特性

+ Q$ B' O$ t/ ]. V: H● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
* F7 P3 b7 D* q5 c# ^' Y( ~+ I& J& s● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
9 s' ?; d/ D/ S: j! p3 I! T● 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；
0 z: F! b7 c2 n# d* d) l; T; @' w● 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；
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；

基本应用
8 b8 ?+ V3 \9 ]1 ^* ^5 I( x2 b
8 @; B' \5 ^- F● 电源适配器
● 开放式电源
4 L$ G  @9 s5 d8 {; W● 数码相机和摄像机电源
8 o+ \0 P9 o% U+ P● 电脑和服务器辅助电源
- V0 ~! L; ^5 f0 K3 Z2 n7 y" ^* I● 机顶盒电源
# x/ J$ e6 p; R● 掌上电脑电源  

引脚分布

/ x' Q8 f* c. g6 G6 E% l/ x9 V

9 f* e3 ~6 O5 ]$ f引脚描述
- B/ t7 }/ @- ^/ h0 K0 M. {

3 O" _; a1 l/ R- S0 w: |, y  b典型应用
4 e4 ^5 J, v1 R7 ]5 f/ a

5 r& W$ w. Y4 E9 j

2 I; e5 o* D+ p8 ~CR3018L芯片特性：

% S5 P2 t' @, Y& n● 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。

# y; E0 n+ O; p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。

2 a2 b9 L0 e0 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。
7 }  p& g9 B, r
02、样机特性
2 ~8 ~# z- I0 `7 w2 \! 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。
6 ]5 b$ [8 Q) v) @
2.1、输入特性：

1 u- H' G3 L, i5 o, w# L- e2.2、输出特性(PCB END)：
- \+ Z6 S( p' {. }

5 D) V! @# E' c# e. \% S  X2.3、整机参数：

. o% k+ D8 @$ Z/ N( `2.4、保护功能测试：
" N6 Z2 R3 w6 h

. J' v0 m+ e' a2.5、工作环境：

2.6、测试仪器：
7 r1 ^& \( b9 ]7 j/ f  a' L+ }

03、样机结构信息
9 q' H' S7 f, L$ D4 r- s# C
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。
0 {. b. P1 A% e/ \* F7 W, i! a7 q! I
3.1、电路原理图及BOM：
: s. j6 Y/ s6 Y1 O' Q( j9 R$ e( \1 L
3.1.1、原理图：
" }; {$ X% _! ~& E5 Q. W

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布局&布线：
& F& g) j1 @4 }5 Y
8 f/ E6 _- S9 I% }7 u

PCB 顶层布局走线

3 K4 q: X6 A5 ?

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

! Q8 f% A; s; @; p* J( x3.2、变压器绕制工艺：
, K4 D# v/ R% s6 I* v
- Y: X; S6 C3 E( ]# i/ w' j3.2.1 电路示意图：

3.2.2、规格参数：
" K& a' h  d* n7 _
) w2 Z2 d5 Z4 Y# H0 @1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
$ F  W6 D! ^, U2 U: Y0 V2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3 C2 |7 @1 @$ O8 O! `( @: \2 g! d! s3）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；
6）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；
. l+ \6 L5 t3 b2 n2 j6 g" |9）成品要求:浸凡立水；
1 A0 X" M% }! ~. E
3.2.3、变压器参数:
9 W5 e/ B4 V9 e

' t2 L9 U* c; h6 }' Y  K3.2.4、变压器结构图：
0 Y2 u- b+ C& ~- n4 @/ E. U

04、性能测评
9 a/ Q9 E6 N/ ]
5 ^& i2 e- E+ n: N2 L. W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。
  ^7 F+ C5 s( k' x
) r' q0 i. @, B* ]5 j# E+ ]4.1、输入特性：
+ O& }3 c% R, O/ G& f
3 i6 R3 b7 [# D( z/ r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。
% a4 K, Q8 ]$ J2 y' W$ G' T
5 C2 B% H6 l& L表1 待机功耗

( m/ o9 j! f% M" D- {; B
+ U9 Q' A6 M7 T. h+ j2 d表2 输出100%负载下的输入特性
! e  l+ ]# N* X& i  e; j

) e" ?7 M/ X- O
4 `* `  D$ }) B: W表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
( d0 G1 L/ E% h9 ]) I6 |8 ]- r

表4 效率测试（PCB END 测试）

3 U" d9 h, }" [3 @  P. |表5 能效等级评估

: H3 }7 _$ G" t7 K# ?- A3 V4.2、输出特性：

* C  ]5 K- ~$ G! Q4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出电压纹波：

1 V; o4 |+ i' t' `' ^+ Z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。

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

2 ^* h; G/ W% F: l) P: m

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

4.3、保护功能：
. m5 k  H* J: _' Y7 s# S  q
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
! `" i& L1 ^% H  I4 k. D
4.3.1、过流保护：
  l" f! @2 E( ?& B2 }8 ~

4.3.2、短路保护：
4 j+ V- Y% P3 M' K( o( Y) ?/ ]+ ^
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

# @! D, s5 @/ U* M4.4、系统温升测试

- L- G0 ^2 a" W$ U8 V- I4 \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。
$ M" I; l" v5 O) w/ p
测试样机及配套外壳
9 S/ S& s9 C0 S3 F; z2 A9 n6 x5 C

/ e2 P( v) u8 P, f( [4.5、动态测试：

) v! b- [7 X) O6 f, j3 l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。

8 e- }8 M6 b* ~3 K* k- H

AC90V 5ms

8 L- _) @0 z5 x( l4 m8 [) H

AC264V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 10ms

5 K' O: K! k1 ?' Z+ U1 W% i4.6、系统延时时间测试：
1 z  ?5 j1 ]6 Z) @. j/ r. j! R. \

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

! H4 M- h5 M. o" X+ V( L6 s

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形测试：
/ Q. M! _, Y* ~2 k' c5 J. L

AC90/60Hz，100% load CS 波形

( e! J3 ?4 @. a1 s/ x

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

! A* o' e6 N9 @# V3 q

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试

+ n/ N2 b8 U8 g7 J3 y% ?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）
& ^% }5 `* K- [, k' E

AC115V-传导L 相

* \; Y& ~# ]% ?# H  W2 @

AC115V-传导N 相

3 Y8 V% W: d6 x

AC230V-传导L 相

) l6 B+ ?- {: O% b: k) ~

AC230V-传导N 相

+ x6 x' ^0 h; e8 x5 ?

AC115V-辐射测试

8 G8 Z: X! f/ W  V  A, Y

AC230V-辐射测试