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

( M3 {4 N+ f' A
- j% x+ q* W2 e5 W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！
* l$ X/ }* F* t) h: {) ?. e/ {
01、样机介绍
) ?5 x9 T3 {, {  @7 y2 U2 s
+ }+ R) D- m+ M5 |: s0 E& T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。
' y& A% Y6 D; i. y# ~
- G5 c0 F1 i0 i3 H

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

. r5 e% V0 O9 e0 h% j6 g" }CR5269SSJ

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。
" Y2 O% |% i) T2 p8 x
; S# o( p3 h8 Y1 K6 l芯片特性
$ o6 |, m1 ^+ _% g' z4 c5 m
# N4 l# x$ ?% N$ G) H4 }● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
4 _. l+ L) S7 b. x- D. I& o; m& z● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
" [3 U/ f' n, C3 S! ^● 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；
● 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；
9 c$ O& J6 F9 Z  [6 K● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；

" Z( t  b7 T- t% ?4 m7 Y5 {基本应用
# a  B8 x# Q( g  W( X) w( @0 q
- r  I% @8 f8 L) U1 r/ E# p● 电源适配器
; l' f- i2 G* ]' {! F: d● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
1 i7 Q1 O. m7 m" N  C● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
: `# F2 w+ \, R) }● 掌上电脑电源  

+ S+ r: }' o& o8 g& O: V1 p引脚分布

$ A" S& f. U+ }' |* |& q

$ \) f: X7 |. H3 H; X/ c! g; y引脚描述

典型应用
. q' [# J0 u. Q& Y6 D

; e5 q+ S8 F$ x; }CR3018L芯片特性：

! n9 A5 ~- H0 x$ B" H) x  `● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
● CR3018L 内置75V 的MOS；
+ Q! A# b, m( m4 ^: Y1 @● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。

, o- [: d! _6 b2 ^$ c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。
2 T' q  G* `% }# [8 y+ {1 n6 e) r
7 X$ {. S5 ]: L2 g1 s* e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 O: _& U$ @- _  z* L* V1 Q0 Y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。

2 I0 }2 I" @2 G7 q# J8 Y$ w5 x2 m02、样机特性
; V  x( P+ A! E) q+ Z3 f
" i4 [6 y6 Q0 S, f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：
. s" ^5 {0 I0 ]- `

- G# ^0 M7 e/ Q' U6 I3 b7 h
2.2、输出特性(PCB END)：
/ Q, g, r" ?* d0 v; @# z

2.3、整机参数：
' H/ {9 x+ t8 `  s* N% f

% C2 h: I1 B0 B2.4、保护功能测试：

& h! p. x5 V/ ^# ~1 G2.5、工作环境：
& f  ?; A: I4 F* t3 z* F8 h: c/ M

2.6、测试仪器：

03、样机结构信息

! a/ |5 @0 _% ?& [3 Z2 o7 s" V0 s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。
/ O' }: a: R0 o# S
3.1、电路原理图及BOM：

3.1.1、原理图：
; k+ X- G1 {+ A! s  X

! m- I6 P& d; [2 S3.1.2、元器件清单：
/ w$ V5 g: s9 O% I  E

5 W) \; i9 A3 g  u) Z; ]( ?' N3.1.3、PCB 布局&布线：

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

1 a7 x& Z: U. w' Q* T# L. N9 P' @3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1 电路示意图：

6 M7 `9 }/ S% G+ W& S/ Z' G

3.2.2、规格参数：
6 m; d1 `* I8 r- ^( T  y/ H
1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
$ U" l. L! v7 Y1 c* X1 A9 d2）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 \# x& m6 I# r8 P& k4）磁芯接地Pin5;
! I( r, Y4 @- J. F4 g5 g5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
4 b% T, u0 A; h# s7 Y: ]) u/ y6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
0 P3 }; _1 }/ f  H& M8 _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）)；
4 F! ~1 V) e+ a$ p8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
" y$ q- D3 N- p  Z) {8 o9）成品要求:浸凡立水；
. S; U4 |: y5 D" \; y. l% k
4 z/ N9 i* A1 e0 |* G) s. N: M3.2.3、变压器参数:

3.2.4、变压器结构图：

; c# a# s- d+ b3 P  b04、性能测评

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：
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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。
! Q& l- Q. k( H* B
表1 待机功耗

1 n- }- ]7 I" N$ W" p表2 输出100%负载下的输入特性

+ @% Q3 C$ Y* U# B# W! O6 h0 l1 D
' w  o4 p. V. ~8 f4 I0 C表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
! U" k# ~- ]" ]: A  l

表4 效率测试（PCB END 测试）
3 D0 J+ }) F, _* |

- V" f& y* D* I, i0 r表5 能效等级评估

5 |6 X) r% q; k$ L$ Y4.2、输出特性：

5 ~" c# X( d7 h, x3 E4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出电压纹波：
4 q8 s' s4 K$ z( p- k+ y$ \4 T
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。
+ _$ y! Y( ]" G& d* W5 H

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

% o0 \8 b( ^% N" _

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

* E9 f5 S" Z" G2 _. z0 X& l

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

; O0 w+ Q  I8 f) U6 \1 M

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

4.3、保护功能：
. V: `( U5 {' _5 t7 o* |* Y" K
9 Y* U: v' L% w5 f6 |- i6 ]: ^以下涉及过流保护、短路保护的测试。

5 O; T3 R9 C% W& Q4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：
& {$ B7 I. H$ s" }5 g/ |" K5 T& Y. z
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

- g" o" C2 a: D+ c* v9 a6 f8 Q+ r( f4.4、系统温升测试
6 G* W9 |" S! h& p5 [
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

4.5、动态测试：
# j5 Q! x1 Y- A6 Z
& a4 c5 d0 G3 h* b& F* \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。

AC90V 5ms

AC264V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 10ms

: T3 `* S" ]+ F' l. l4.6、系统延时时间测试：

  H- M3 }4 T* z8 I- k

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

6 }- E1 d. n- i9 z* K: Y4.7、其它重要波形测试：
  e' R9 w  y8 e0 |3 @; s

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

& V, i4 M; W% `7 A3 B& T

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

( w- a( {, E1 E8 d! O05、EMI评估测试
$ x* S  z3 x; @
测试条件：
7 R4 x! [/ x- u' m
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）

: d2 o/ Q. u' l/ r( ], q

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

+ j9 H& O* z: v3 j

AC230V-传导L 相

; i) G  p1 V+ M/ H

AC230V-传导N 相

( e9 Q0 _# ?/ I7 A) D

AC115V-辐射测试

AC230V-辐射测试

. p: G) D2 Z) k$ D+ W( m
; N. c  j) z2 m0 \2 b) O# j6 M2 j