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

0 \1 S$ g& W, Z4 j0 m; 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！
- f; s/ K. Q' A1 ?! {
) W$ Z* r! w4 D0 L01、样机介绍

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。
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CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

' l3 p0 ~2 Z' w1 ]' Q+ S9 lCR5269SSJ

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。
0 ?9 y# U2 `; }2 k% j- P4 I
" p. y+ V* x8 D+ T芯片特性

● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
6 p4 r% c" Q/ f8 s5 c: J- `2 O3 a0 Z● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
● 具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI 特性；
" k* b0 O3 k! H● 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；
● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；
+ ?! c* g# p$ v; }7 q" S  k, [# ^. p
基本应用
  Y( ^1 y. \7 V. k3 s5 C
: S; P% A9 G+ Q' _7 Y● 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
● 机顶盒电源
2 _7 _. E$ T" n, H( W4 v3 Y2 r● 掌上电脑电源  
' L2 U2 Y; g, J  _( J& j
引脚分布

' q# z* g; N" q. ?" {引脚描述
5 j/ Y4 T4 u4 }4 j9 X2 }* x; N
. m5 |9 d& d9 z! R) k

# r$ g2 i4 u4 |! K6 ^4 K典型应用

# E7 k  l, @& G' O0 d
3 b1 ], Y+ i3 B- L$ h: I5 w; p

CR3018L芯片特性：

● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
● CR3018L 内置75V 的MOS；
& B3 e( X# R+ j  t! z● 较低的工作电流和较高的系统效率，SOP-8L 绿色封装。

# G& O  \. Z% R8 M/ ?) f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。
0 L+ {! y( G2 \9 L. g
4 u7 I7 n" m" s2 `) D; n: M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。

+ j: }# d' q" N3 m0 J02、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。
; F8 h9 E& V6 V& k, ?
2.1、输入特性：

2.2、输出特性(PCB END)：
: o' t0 _; U6 g; b. w' T# i6 T

* H  b9 y( d/ @+ @
2.3、整机参数：

2.4、保护功能测试：

* O+ R# h2 i6 P. [2.5、工作环境：
8 Y* U5 h3 U6 L! \, U5 S, _* y

4 M  Z, S* z/ D7 Y2.6、测试仪器：

* Q9 \# Z! c9 x# ~7 G$ r03、样机结构信息

7 G0 w+ X3 |" V% 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。
" X+ x! C# F! |$ V, e' H8 z
- a: {. I, q6 @  d3.1、电路原理图及BOM：

3 h9 v. _$ Y# z+ z3.1.1、原理图：

3.1.2、元器件清单：
! G( D- k  j! W( C% i5 @( N8 b8 a

3.1.3、PCB 布局&布线：

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

PCB 底层布线走线

) W  t3 e7 q8 b/ a8 l% U% j3.2、变压器绕制工艺：
  X0 @# z4 y; a; x, I$ W! W
3.2.1 电路示意图：

: O7 X( t- W2 |8 `3 }( [5 G8 K

& [; K/ }1 t% y" @8 P5 f3.2.2、规格参数：

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；
' k( ^7 _0 F# t/ h7 m4）磁芯接地Pin5;
: D. @/ t; L; w9 w1 H+ b5）绝缘胶带:3M900 或同等材质,宽度9mm 胶带；
& p4 [5 }) u; N% _9 F2 ^2 W+ @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；
: x, n: n) k  x* ~. n0 {, I
3.2.3、变压器参数:
  q" p: }6 ?# L: Y# e' o

/ S) |0 W2 l1 d0 j4 Y3.2.4、变压器结构图：
3 C2 P) W5 I  T# D$ V

, C$ @; ^# `2 q. p& B5 j04、性能测评
7 u" Q3 Z; d$ b& w" @0 A9 s- p% B
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 ~0 ]+ O# q  Q2 E1 e1 \% l
* @$ D9 U9 R- Y: b4 h; y: Y. ~4.1、输入特性：

3 Y/ ]; x6 R2 D5 F6 U4 s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。
* d8 i: s2 \& d
表1 待机功耗

& ^8 k- v8 A  A# [9 h表2 输出100%负载下的输入特性

# g! I& n, \( E$ G
+ Q5 _" H2 E# r" W% C  M表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）
- J4 b( T* `. w# x4 `( G0 G$ X7 p

, T# \/ @! D1 B表4 效率测试（PCB END 测试）

" V: m, P' w7 C! r/ G/ M+ R3 O: l表5 能效等级评估
+ Z( U/ O5 ?8 M8 p5 X/ S

4.2、输出特性：

, O: v8 T/ S) U0 f' G* i4.2.1、线性调整率和负载调整率:
& ]" D& f. t5 ^' W3 o

4.2.2、输出电压纹波：

* L4 c& [' a- l+ 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。
) P) f! K- I$ F* Q6 o2 G

4 c4 w2 T0 U* x, E; t- j  \2 _

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

" y/ J$ q& g7 C7 f! j2 S& U

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

7 b: z6 }; a) {; f" \4.3、保护功能：

以下涉及过流保护、短路保护的测试。

1 O6 G3 u% g$ u; Z0 k' @8 a4.3.1、过流保护：

0 \) _3 q* O$ g  a& T: p4.3.2、短路保护：

7 P) q( W; J7 x. @$ [0 x功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。
. \, m$ E- ~3 d7 o6 \+ _

4.4、系统温升测试

1 n5 B# e- Z# ~6 v' I% g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。
9 t5 W; c9 q7 g) [% U* U# h) Y: |
3 Y' i/ c1 A0 L* B) r测试样机及配套外壳

4.5、动态测试：
9 w) t+ \: I4 w; X7 @9 g2 Z" X! B. z
. T/ L( x8 E& J% n/ C: L$ P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。
8 G, g6 m& N! ~. A6 C( ?5 s& B

AC90V 5ms

" D5 P3 p! l2 v* w9 E

AC264V 5ms

6 P5 }: k0 p% N+ n8 x5 A, R

AC90V 10ms

6 Q3 l# b  v- Z+ m5 i  t% M

AC264V 10ms

8 o# r1 u3 [2 t% v" h# I* p: }4.6、系统延时时间测试：
1 ?1 }% Q1 |7 F& Q' d  X5 w! g% i

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

* I' a: u. u9 G: L; P2 `; v

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

" A* g+ v; Q" a; |- T7 x4.7、其它重要波形测试：
' b. o$ q6 r" o) }

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

( ^% l# G. d3 h  t4 f, f

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

5 |9 `# S' p- g8 Q

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

7 p: H' |4 p! `- K* I05、EMI评估测试
# w$ I* S) h. }3 F/ h& x/ u/ h* b
测试条件：
8 v* n( R* Q6 [+ @; R& R
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）
% D4 n5 T/ v0 X! i6 P8 a; q

AC115V-传导L 相

AC115V-传导N 相

! X# ~" F" H& ^; d) f$ [

AC230V-传导L 相

AC230V-传导N 相

9 x# s, \' e" v/ r5 U

AC115V-辐射测试

3 f$ G  P, U" m6 i3 O

AC230V-辐射测试

# u1 N/ m! A! s, `- G( G