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

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！

01、样机介绍

7 D; Z3 }; m) e1 u/ w; l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。
% `8 X% K  k+ y0 g1 }, d( p

; Z$ J* f. ^1 E! T

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

0 h( m% j* S5 [8 c/ w' S9 tCR5269SSJ
( h. |. ^) N+ e9 d; x8 {
/ y  c9 ~: f6 f' L: B7 v& OCR5269SSJ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
  _# W2 c1 U7 q6 @. z* _
● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
) n/ s& E* t5 Z2 {● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
4 q5 f4 G& n4 Q: P! {● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
* N8 w8 `5 q0 }3 m' X) Q● 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；
# u; F- k) \: L& H. ?  q● 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
# Q* X1 ^" X( g) E; r
9 H  y' L1 d; [9 I● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
9 w7 E5 ]- \# G● 电脑和服务器辅助电源
● 机顶盒电源
8 H$ W8 i7 I% D8 B/ y● 掌上电脑电源  
5 A! q6 C' E" O$ I. X
4 \& l0 x5 j" q& L1 ~引脚分布

( W/ ?3 E0 ?3 G% B引脚描述

% v9 L- N5 A: p. j; X2 n典型应用

3 _+ }$ }/ z: y
: s+ \& }' ?' n, G

1 b1 {3 p  v3 {9 c+ nCR3018L芯片特性：

( ~0 r9 u) ~0 N7 Q4 c+ I$ S● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
● CR3018L 内置75V 的MOS；
2 t( P9 N! V# {* B* j. c( T● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。
: t, ~) }! l6 S8 {' h* v
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。
4 |1 _! ^9 O9 O5 i
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。
/ z  l, H- h' s; a
0 S; f6 J3 |. d2 B( n5 F02、样机特性

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：
2 S/ f9 |" Z1 v, g( b9 l* Q/ ^

2.2、输出特性(PCB END)：
. ^4 D% G$ X$ D% d

8 ^/ ?. C* p/ n; A3 W
1 X& F" u3 J+ K7 Q' p3 f* j2.3、整机参数：
/ e, ?* W* }6 Q: r, L

4 A( |& i3 u# b- h" b1 L" o/ Y2.4、保护功能测试：
2 F! C6 h, x, y4 l, b. S  J: v' g

- L; d+ \* \" ?  `5 _2.5、工作环境：
( A( k7 Z. B3 p! T1 B' J4 |

3 U8 g, ]6 l( ]7 F. L2 I; E1 N1 y2.6、测试仪器：
# ^  y# ~8 v- k: n" V

03、样机结构信息
* ~3 w  F; V, g* \
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。

" A2 ~$ Z2 h7 e' d3.1、电路原理图及BOM：

3.1.1、原理图：
8 r/ e  U: n* ]/ M3 |

3.1.2、元器件清单：
2 X: s% K5 J) `

3.1.3、PCB 布局&布线：
; l# F/ B; t1 w9 V
9 x4 z" _: P+ R! e

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

3.2、变压器绕制工艺：
5 d$ G. u& P# x* x* \$ `
3 L( a( c, R7 G: p1 i$ P8 I3.2.1 电路示意图：
# r1 U+ y9 ?3 f9 [0 B

3 N2 t% t2 o/ }4 O3.2.2、规格参数：
! {% J3 U+ g' V' o( i
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；
* `5 \2 I  u$ H4）磁芯接地Pin5;
6 g) G- {1 C6 }& T0 T5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
+ [& i% Z* G0 n6）初级绕组感量Lp：1.1mH±5%（测试条件：0.3V，10kHz）；
" O1 X4 ]' A8 ?& o7）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）)；
5 w. _3 J. f, e' D6 u- p8）耐压测试= 3.3KV 5mA 1Min；
9）成品要求:浸凡立水；

5 N0 M, a% V5 P/ t6 o5 |6 l( j3.2.3、变压器参数:
  z: T7 u7 a" @4 |8 Y0 V

3.2.4、变压器结构图：

# _7 J: h' _, F; I9 W04、性能测评
6 h: r# P% y+ `" T8 {! N6 Q
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。
; Q/ G& A6 _- w" B
4.1、输入特性：
5 v+ c( d/ |: z: J6 G- m6 b0 C
' M  ~3 W8 j5 |5 b8 u2 l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。
: E5 Q0 ~0 |" Y2 c+ w1 |
表1 待机功耗

表2 输出100%负载下的输入特性
7 ^6 J- V' _1 B6 ?( j9 j! t

表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
6 H8 @4 A% m' s. B5 M( O

! l1 g6 |: L' L' ?! C" M表4 效率测试（PCB END 测试）
0 c: W8 E2 v9 ?& R% ~/ D

) H! k4 B% R4 z' Q4 k6 w- o表5 能效等级评估

9 }# f$ r( Y1 {) A' _9 L4.2、输出特性：
. b. h. q' n1 H
) Q# C! j- e( ~: D* ^' D4.2.1、线性调整率和负载调整率:
/ R) B" H- y) b

4.2.2、输出电压纹波：

. W# J$ [7 D' ~. W) H. Q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

0 J' o0 ?* C: b- S

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

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

( u& v; l2 Y" y( p5 U1 ?: V* p+ N4.3、保护功能：

8 N% [! e1 i, l. R6 p/ w以下涉及过流保护、短路保护的测试。
6 |. `! e; J) t6 J% {* W: x
; m& F1 B  Z9 w/ o% R4.3.1、过流保护：
1 W* j/ Z5 D; l/ ^3 u0 s

4 V( _! T/ b# g5 `0 _) x4.3.2、短路保护：

( v$ S+ p; m! S功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
9 G! J- z2 @) @9 R  ?$ R/ y

4.4、系统温升测试

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。
) b5 L' e& G7 i& F8 p1 E  A0 g3 [
0 Q1 Z6 c& T1 a测试样机及配套外壳

1 ~7 I. i5 X6 U: q. x4.5、动态测试：
7 a! }1 u: [, q4 F, \3 f  I
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。
% ?6 }- @* J$ ]$ O
9 G/ @0 ^  b3 w! e" w3 ]$ k8 c7 `# x

0 P2 }/ d8 U& K( L) X

AC90V 5ms

AC264V 5ms

: E# H& [! K5 ]. G

AC90V 10ms

7 M6 @, q$ V3 B/ n4 |

AC264V 10ms

4.6、系统延时时间测试：
' Z1 x- W7 }2 m  a; ]/ [

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

" u2 h0 `2 g# n# v% d: @* e; W& Y

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

5 w" Q8 z& ~' B* L4.7、其它重要波形测试：
0 X3 S  @7 ^5 Y- h5 D0 Y
8 E2 _+ `( S0 `2 J0 Q. Q5 z3 U/ r- {

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

4 H, S8 O0 C3 g* u: ^6 A

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

9 Y( T" K: Z  @' V* \

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试

* H( T- N4 `6 L/ J3 }+ e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）
# A; p" F5 C* R
! P6 w" B( w; o$ O

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

AC230V-传导L 相

' h' ^1 v1 o, ^' v$ o1 |

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

9 x* H9 D$ t" N# g/ m

AC230V-辐射测试

9 @4 I: Z5 m5 ^" C$ [