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

) i' x( n+ R) v) G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！
( d; K0 W  `6 O1 o2 R& K$ c
01、样机介绍

& q( i0 g9 v$ q4 G$ g1 \4 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。

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

CR5269SSJ

  x) ^( g0 l+ _. a( cCR5269SSJ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。
9 n& \  [' o5 z: U+ N% o
7 R1 Q! k9 N0 f8 f& R1 ~芯片特性
% D; X0 t! |. Y+ U: Z% g8 w
● 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；
) \: P/ I2 v" p- w, G● 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；
( z) j3 X: o% @" ^● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
% Y( ]" p# q! g, ~: o● 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
7 `1 x& `7 E' ]! P- C" R
● 电源适配器
9 E: O$ q( C- i. i● 开放式电源
5 X2 ~" Z9 F* M1 L# Y$ W● 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  

$ Z7 ?& w3 z$ P. a/ Q' ]2 D( ?引脚分布
7 I2 u/ Z" q) @- K

( ?0 G# T3 `, v' @& k引脚描述
( }- J$ `- E9 V6 U8 s8 i) I/ P
. \, m" M* C4 K# N

" G( A  v5 g( J4 r/ e典型应用

CR3018L芯片特性：
* `6 P1 i2 g5 Z0 f: I
● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
9 ^) D9 Z  b  u; p4 t● CR3018L 内置75V 的MOS；
3 }$ n! {  r! {+ I1 |● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
9 F0 j4 i# [* R4 m( \$ B
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。
+ t1 d; f0 S$ q5 Z, n- e3 D  q) 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。

# I' V$ t8 d1 m+ \$ \' f' P02、样机特性
! p% p5 Y8 A8 u
, b2 q  W4 i- w8 P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。

9 Y3 P2 \$ l6 E1 U0 e# ?& ?2 i* m" I2.1、输入特性：

# X0 X1 y% J( X1 ?% p  ]
2.2、输出特性(PCB END)：
+ j1 B  i' E2 U  ~  D

2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

2.5、工作环境：
& U3 i7 F! P. u* v: O" y! G

2.6、测试仪器：
# j! R) C6 b7 [* y6 Y$ {  T9 D' x8 o

03、样机结构信息
3 W# K0 h6 g! U' e- K, |
( s% L3 n9 e6 D( [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。

. M  f$ q$ i$ w) t5 ~( B$ J3.1、电路原理图及BOM：
" p9 y" j- F. e8 z0 i6 M# s
9 G$ Q! @+ V) M9 B7 ]: }3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：
) ~  H& l! b" S1 q

6 I* W1 I: ^5 a$ i# f3 V+ O; ^6 M3.1.3、PCB 布局&布线：

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

2 e6 P0 }/ p3 W( j5 Q8 e4 j2 r, c/ e# q

PCB 底层布线走线

3.2、变压器绕制工艺：
2 \! N& e* D5 S. u
8 u. Q6 ^* `1 w7 y2 _7 O9 F3.2.1 电路示意图：

! h/ l" L, S- {2 W, R, I( _3.2.2、规格参数：
$ B* x1 u: c  ]8 I2 J
; G' Y2 ?0 a4 b: c; X1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
. q6 L1 |( b9 I2 L0 F; Y9 T4）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；
$ j6 L  I" H8 X, m/ w9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3、变压器参数:
5 d4 M, R8 y' z" k( y# _

3.2.4、变压器结构图：
8 ~' Q' X3 v# `* h+ {

04、性能测评

/ e/ I4 i$ y# P% e' e& 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。
" G  i. g. V9 o1 R; ]
& V9 I* V& J; Z- B0 Z! I2 g1 L4.1、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。
$ {2 i5 o3 g! l1 p
表1 待机功耗
3 V; h# O" ]% ?4 ?9 F3 s7 ^6 Q9 Z

7 |5 B5 v; n7 J6 ]
表2 输出100%负载下的输入特性

' K! a  n+ C, t% w3 F6 L
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
& _* A% ^9 K( E. |' D- B- C( ?

表4 效率测试（PCB END 测试）
7 m9 K% i# Z3 Y6 c$ L) s$ A  y7 w

0 C6 c0 D3 `0 Y表5 能效等级评估
7 w( y1 F  f# Q4 I

4.2、输出特性：
8 t  |% B$ z# f3 q) a
4.2.1、线性调整率和负载调整率:
2 j; X/ O8 Z; r( p

4.2.2、输出电压纹波：
3 g( K' u( M9 C" T
, y2 M! G# N* U; |9 ?5 @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。
- f4 j4 J. v) n
* O" ^8 T* z6 S4 {  E

$ w/ t9 s* N; ]' Z

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

) Z. t+ O& M) _

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

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

3 M2 g$ }. B& d! a. b4 |5 R4.3、保护功能：

0 }: D" B  d7 U# C' C& }3 Z4 o以下涉及过流保护、短路保护的测试。
+ z! F7 j: J: h. @2 P- m& B# T
4.3.1、过流保护：

4.3.2、短路保护：

功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
/ z6 @# o9 J( r. D

- ]6 M5 h" A6 O% t' q4.4、系统温升测试
6 E9 J1 S" Q9 V3 [
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：
( Z, o1 N6 T. v7 v
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。
/ Y6 a. |, A$ |4 [/ ]+ A, y

6 y0 j) C, y& q' @

AC90V 5ms

( |/ Z" W) l$ h& H

AC264V 5ms

9 ]# {5 Y( J$ U; H

AC90V 10ms

AC264V 10ms

% n" @0 ]# b) D" C6 G4.6、系统延时时间测试：
+ H: n( s, ~7 I2 p4 Q. b2 I
8 d, v' z$ L* \5 d" o

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

8 l& U- r& o* z9 z9 E7 J

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

1 J) _6 o3 I! r& f& B4.7、其它重要波形测试：
; k: Q) _* |2 u* a. V

AC90/60Hz，100% load CS 波形

% U1 u9 X& k& v- K" Z8 P5 Z

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

1 d& o6 _  |+ P: {' M4 ?* j

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

& o" g, U! X- b7 h

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试
- y1 Q# W) F! j( ]
5 X( ^% c, V* w) S; {6 U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）

( m; E' x3 Y7 q1 N0 r" f2 f# r( r# A

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

+ K, h* P' i8 ?6 Y$ r& l

AC230V-传导L 相

AC230V-传导N 相

, v: v0 B4 a4 _4 ?

AC115V-辐射测试

/ \# k  x) |7 c( u& Z) N2 X

AC230V-辐射测试

$ V6 F# m1 N7 R1 R$ W
' _: E. R2 P. N" W$ g! k