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

' [6 r. q/ r$ c' t4 F; ]; J& 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！

. ]0 z  g8 T  S5 X" u01、样机介绍

; I! N, c6 f7 ~) e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

1 }% T* G/ q( H8 x1 k# SCR5269SSJ

* x0 d1 N# B& R, O9 ?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。

芯片特性
9 T; j: `+ M; E7 O) K$ A
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
: B. [4 H9 |! k2 z6 ]* a* j0 p● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
1 D7 v9 ^3 i2 B# j) S- T, h* ^, C● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
9 \) l; I& N/ z+ Y7 M● 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；
* z; p$ j6 p" {6 C0 u3 }● 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；
" C0 c6 c/ C+ T7 K. q, \
基本应用

0 h0 F5 Q% ]* [, a● 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
6 Y5 E+ k' {: b. O3 [- N/ K7 t● 机顶盒电源
& o9 ^) _, l0 b- ^" E) j( J● 掌上电脑电源  

8 M) w" q* Q" h+ c4 N! c引脚分布

/ D& X( o6 A) O1 C引脚描述

典型应用

% u+ W2 s0 F% W* S- ]/ q
+ o  N7 }7 u; n1 t

8 A# ~8 C$ ^2 O3 ~/ d/ V$ v; KCR3018L芯片特性：
& D8 {& E# j* W% }" ~9 x, w& 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。
6 B5 u( B9 z8 d9 i) ^( v+ O
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。
+ w$ G( r* P3 u7 D2 {2 @
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。
6 _0 N# D* f9 M" j, r& K
: M5 v# |3 H8 y; i  s02、样机特性

5 v5 _1 h/ E' k9 `  z5 X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。
" P- C. [5 U1 C" Y- X5 I: N
. I0 g. f7 r5 b: w2.1、输入特性：

: f' p5 F: b8 w
2.2、输出特性(PCB END)：
/ J! I; S. j& w+ @; B2 k  v& Q

  ?) @' ?! G* g& G+ N
4 R7 ]! O. V7 L& S9 d& ]0 O# w/ w2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：
: b" j: ~- H) E4 m1 _

2.5、工作环境：
/ ^* @& u" a8 k' ?0 o) L" \

2.6、测试仪器：
5 _9 S8 ^, v! W9 {) u! E

03、样机结构信息

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。
& a/ j" ~% T7 p. d1 j; v
3.1、电路原理图及BOM：

3.1.1、原理图：
: J7 H/ ]1 @4 b, G8 f7 R' E; G# P- h  W

3.1.2、元器件清单：

3.1.3、PCB 布局&布线：

: t+ X* z  I) c. u4 W

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

8 y6 I8 W0 ?4 A9 @, W

PCB 底层布线走线

7 x% I  P3 m% p/ \& C; c3.2、变压器绕制工艺：
1 c, |- `& b5 ~) k  Q0 B& v3 K( }
: O. }0 ?! E8 w; ]' Y- P9 G8 B& @3.2.1 电路示意图：
4 u( ?& m0 y  i: Y4 }2 o
' [* X; ^+ O: t8 J* H

3.2.2、规格参数：
: V8 K4 \+ l! n7 K. G
" Z  P4 L2 P9 _$ f6 `* @1）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；
/ N: b; j* F2 \5 x' r/ Q4）磁芯接地Pin5;
% I1 z5 a# J+ r) N/ M5）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；
9）成品要求:浸凡立水；
% d+ U# P7 Y9 U
9 S. L3 d7 ~! A0 D9 Z8 b3.2.3、变压器参数:
4 `: \, E9 k1 l1 C

3.2.4、变压器结构图：
% Y7 b! S0 G: @0 A

04、性能测评
1 _* @$ T/ `0 u+ E* p
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：
8 t4 O5 Y, _3 j* [; V; Z
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。
% i8 v7 ]( Q2 \
表1 待机功耗

表2 输出100%负载下的输入特性

+ k/ U% V* Y4 o- E/ e7 S9 `& m7 i
表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

表4 效率测试（PCB END 测试）
/ f) B: a$ o% k; i& H/ P' q

- }8 Y* q/ Y4 R1 `表5 能效等级评估
7 b1 E" m+ ]& b( e

4.2、输出特性：

4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出电压纹波：
0 l- u3 ~7 W$ \% r" F. H: K
8 _. \1 J3 ^6 a5 U# s) ]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。
+ R6 J8 P, e- |0 a1 x) @: O9 |, s1 P

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

' @' d& Y9 K# m8 ?7 R0 k

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

& c1 `3 Q$ \% }7 L7 m/ j

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

% M/ b0 X. @7 C1 p( x! T8 d& C4.3、保护功能：
$ N1 O# O7 j& Z7 K# a& q: d
以下涉及过流保护、短路保护的测试。
- Q/ |8 V  Y* t) g
4.3.1、过流保护：

6 ~% E! A, L, t) l5 H8 I4.3.2、短路保护：
) \" M' e+ L; q# r" k2 E0 v$ M
功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
  f- E+ Q% e  G+ ]0 Q" I1 t) Q

; C# t7 i& q/ j  O3 `3 ]( G4 S
4.4、系统温升测试
" A; i! c; g. P5 }/ H+ S1 z
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 ^) M0 a& C/ r/ z

; P2 C: [& {4 w' n) [1 k; i4.5、动态测试：
; ]& p+ l$ F: o/ m8 G  x& L
/ C, u( `  S  ^; n0 _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。

; h; N$ ~! x7 N3 K' I! Y

; Z+ I* Y% ]4 c# i! I4 I

AC90V 5ms

. e7 _% Q5 i3 v+ G

AC264V 5ms

$ t  h  Z8 y# d+ {9 X

AC90V 10ms

AC264V 10ms

- P* y. _3 g* M& F$ d4.6、系统延时时间测试：

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

8 J5 T, S; @7 b4.7、其它重要波形测试：
, ]* z# l+ N, [
' Y* O) z8 {0 k

AC90/60Hz，100% load CS 波形

8 i1 j1 ]) \/ v" k6 w' T

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

8 i% j+ {- d+ L$ {: F3 @- F

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试

测试条件：
/ I) R/ E3 n$ E! Y- ~
: [6 k4 W& m+ r输入：AC115V/230V-50Hz；输出负载50W8Ω大功率电阻；
1 j3 |% y% @8 j+ q限值标准参考：EN55013、EN55022B。（辐射测试结果仅供参考）
" g  y7 B8 |; m1 G3 i  _& \
$ ?! o% G$ I/ I: n7 D) b

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

# f# u8 _+ m5 y2 e& |0 }. N% Q

AC230V-传导L 相

9 y6 b) O) X% [! |' u

AC230V-传导N 相

* n5 G: N! l' m' V

AC115V-辐射测试

- V3 I+ W3 _4 h6 N

AC230V-辐射测试

# _. Q. b' Z3 p* R* h% O- I) |, q
: \3 ~# L: ~- Q& t4 m6 K% R7 o