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

& G( R+ {5 ^  x6 }* b6 h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！

' X8 i( z1 U6 K' d. m+ a: w01、样机介绍

0 x" l+ X6 Z9 T; j& j6 z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

) g$ J* i! M: M) PCR5269SSJ
. e6 _) j! c2 a6 _
! m9 \3 N. |  u7 dCR5269SSJ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；
0 [' }7 T8 L# ~1 I) M4 c; j● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
; T7 b5 z" M. T/ Z! Q. `● 具有良好的动态响应功能；
" l+ G8 J7 u- H& R: I. x● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
1 Y2 l. c$ n) s● 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；
' b" y* U, b6 j" e6 ?
% X7 k0 L9 K$ h基本应用

● 电源适配器
● 开放式电源
2 i9 c7 H$ V7 t$ a' V● 数码相机和摄像机电源
: `# C" ^8 p: q! ^● 电脑和服务器辅助电源
3 N# @& P5 _$ v2 K● 机顶盒电源
2 `# W5 S- [) M! V( x, r' Y0 P● 掌上电脑电源  
4 \* g4 {2 `' t( W2 V2 w
引脚分布
1 q) {( t1 h4 b

0 |; |8 A; g+ ^5 u引脚描述
9 x- _3 W- I3 a

典型应用
6 `3 N; g8 F! X' [: n3 F. P

3 |) p# |; [3 G: r; I9 W

$ o1 F" p2 I" u3 R# W3 I0 Z  FCR3018L芯片特性：
1 {5 x7 D/ x/ e+ N
6 O9 n8 h7 E; u6 Q6 J● 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。

$ M. P6 ^/ K- g/ J5 D. ?$ q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。

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。

02、样机特性
/ S7 `3 g3 b& l. `/ K3 l' E- f
) A8 k  i! \/ c7 d, s) ?& X' @  v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。
3 q0 x" \- v/ N' Y/ A2 Y# w3 r/ l/ t
# J" K8 ?9 l- Q7 J2.1、输入特性：

2.2、输出特性(PCB END)：

2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

! R2 \9 U/ C9 A1 O) I6 _) K2.5、工作环境：

3 e7 r4 v! d, {5 O, r. {  k3 p2.6、测试仪器：
) O" P( w; ~9 e& z( {; U

$ @4 l' T* D. n9 ]' Q# a. {03、样机结构信息
% b' g8 `- P+ a0 K: P5 L
5 o; a; Q# W% h: J  l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。
- X+ q) Y; }; _# _& S
3.1、电路原理图及BOM：
' [7 k/ D; L; T; Z# L9 I7 }
3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：
$ \1 r* R0 T6 R% t1 [1 R) q# i

3.1.3、PCB 布局&布线：
- }2 b" e; y5 u

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

+ w( _, f7 ]& D1 O7 H5 }3.2、变压器绕制工艺：

3.2.1 电路示意图：

2 n7 F% [- M* K6 I4 _' e; G, p

. I4 q- S: A: P, b3.2.2、规格参数：
' p  h/ R. o; s3 N1 p& T
2 F& M% k5 ?1 l( ]8 Z6 i/ b3 d5 U1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
2）材质：TDK PC40 或同等材质；
) }: z% C' B. X6 b# R7 w$ R6 `, T9 g3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
4）磁芯接地Pin5;
/ U( {7 M. p/ O8 Q, H: H5）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）；
  s9 U5 ]6 a9 Q( A7 C7）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；
+ D; |8 }' `% C* K7 o# G8 y
4 b, V. {8 ~, Q3.2.3、变压器参数:
: s& e: H3 B* [# f/ }6 E: M0 o

3.2.4、变压器结构图：
& Z% o& T# u) r) f

2 ?# W+ p" ?2 Q* s/ H04、性能测评
# W. ]8 c6 Q+ m/ y
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。

# X, r; E. ]7 _  l! L4 I4.1、输入特性：
/ ~' ^& k1 ?& K
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。
( @! K0 i/ m  p6 |/ y; |: }0 y  r0 D; B
表1 待机功耗

表2 输出100%负载下的输入特性
! J' x' R' ]; t) m; Z5 `

( x9 {- N7 T% K- ~$ l! G
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

5 O! Z/ }! e  ~% a% e7 T8 ]( J表4 效率测试（PCB END 测试）
. b: k2 k# ?5 E, G( i

, i3 C# f0 m/ h6 C表5 能效等级评估

4.2、输出特性：

' o( a" B( m) O( H5 Z4.2.1、线性调整率和负载调整率:
, j; U6 a4 t6 O2 J3 B( B, I

4.2.2、输出电压纹波：

  R8 A* `6 i1 D/ P. }+ 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。

0 ?) J. c* ?6 ^* n9 O8 w

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

2 b+ s% l3 b: B! |! W1 Z3 Z  x

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

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

: p" C. I! V) J! n* V4.3、保护功能：

以下涉及过流保护、短路保护的测试。

% E$ l) C  h- J4.3.1、过流保护：
( X. B6 i% i1 g( d

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。

  o  L' l8 O$ V$ e( _
4.4、系统温升测试
5 J' K* t, }$ W; c/ i% K; K
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
6 ]: h" n& _' r) e

- f, J7 V( `' G4.5、动态测试：
$ I* q% p, c! G3 M/ A4 @
5 P: i: x- x+ 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。
% c2 ^+ {: Z4 n9 p

AC90V 5ms

& a, i+ w. K7 }! Q5 `# k$ G% B

AC264V 5ms

) @" y2 X, e8 N  K

AC90V 10ms

6 x, i6 G5 P: s+ @% {# S7 D

AC264V 10ms

( _( R% r& R+ v) J4.6、系统延时时间测试：

9 @7 T9 g& d5 Z

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

: C& Y& _( L% l- Q0 l" Y

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

. j2 o" f6 g5 ]9 g/ v6 k4 F

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

. |/ [0 I* b+ Y0 y+ K0 i3 L

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形测试：
, q) T3 k2 K& B( d1 |

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

, H9 O2 {. j. U* }, w3 K- s

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

9 {! t5 y0 W5 k9 c% f2 B05、EMI评估测试

测试条件：
4 c, n( D7 ~. l
9 U4 F' c0 ^4 [$ z# W3 Y8 [; ^2 k输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
1 p; C: ?" r+ V6 ^限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
/ j& ]& m) Q1 q8 u7 W( D

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

9 _! T/ E# @( b5 N( @

AC230V-传导L 相

/ S4 g' p5 c$ ]- J

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

AC230V-辐射测试