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

1 U2 X3 q2 n, ~9 V6 U& H: k4 x
5 \. p1 {% H. K# Q/ S$ l! ~. F5 b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！

4 H% w0 |- F% C* N! ~8 l. t01、样机介绍
' u# y; _8 y! U9 H
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。

9 R- c/ V1 D0 R

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程样机示意图

CR5269SSJ
" n1 n# Y7 W1 F
4 C! \% ~0 J5 V! A9 l& X% i* I2 s4 rCR5269SSJ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。
' k% v& h# R! B5 Z. b' k
: k! g. G8 t, ?9 A芯片特性
8 }. i0 V+ Y) O3 e' ?# N' }
  U) r3 ^9 G' |: w3 ]$ v● CR5269SSJ 是SOP8 封装的新型反激功率开关；
' r& C& t( i) r  M- |● 内置软启动，减小MOSFET 的应力，内置斜坡补偿电路；
7 f7 H& n# a0 h$ b● 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；
# x3 d' p0 }0 p  p$ k● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP 自动恢复等保护功能；
: A3 [. ^; [/ A* D' g● 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；
" b  X% k( m( F. k( H. _% r● 能效满足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待机<75mW；

& n. ?/ _& e4 y' t1 e基本应用
1 ]& ^% e- t9 S+ t+ R4 }& D0 r/ }
% P/ e: q. j. g7 D1 T$ N● 电源适配器
● 开放式电源
● 数码相机和摄像机电源
0 {! R# l  [* k! O: k/ s4 y. K' v! g0 B● 电脑和服务器辅助电源
1 U1 e9 y4 y. j1 I2 B% |$ w● 机顶盒电源
● 掌上电脑电源  

引脚分布
8 @0 Z3 `" W1 a' I6 m0 X

; I* V) ^1 z  q' d. J引脚描述
) C* Z$ s3 b1 c; i- E
  |6 X; W) x/ [' u+ `

  V( u; @, A. Y$ K8 l典型应用

2 Z  ?. N7 O& c$ ^: T

; n, k. O1 U7 Q8 l+ a  _: ZCR3018L芯片特性：

. R, j1 y" t$ O: w( e8 t● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；
, ^; ]' w" q% b+ h● 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 S  V6 f, p! Q: C; T
, S% G) c6 C1 M) 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。

# {# H) A0 S' e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。
  v; S6 g0 x! ~" U9 E4 d
$ u! H  R0 F2 S0 P5 X+ S3 |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。

. h$ ^# f7 l: o+ V02、样机特性
# L, M8 F9 C3 Q, Z
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：
* d7 G, C; [4 i$ l' E, u! f

1 ^$ S. Y% ~4 p% ]  \5 g* ^
2.2、输出特性(PCB END)：
- ^0 Q2 `, J! Y# t  y9 d( g' _

+ J5 C* `2 M0 m2 ]! [8 |
  C) I9 t9 b$ c2.3、整机参数：

: W; w# \' x- D/ W* y2 E& h6 M2.4、保护功能测试：
6 [2 G/ H3 V: a$ o+ m

6 H0 A5 I( t% W7 J1 T: U2.5、工作环境：

6 ~! a9 @  d2 {' e( H- m2.6、测试仪器：
# }7 Q7 U! g1 f7 i/ I- M' U

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。
8 p+ Z3 ]& b( c9 J& ~+ e
3.1、电路原理图及BOM：
6 i1 q) N9 ]. K7 a% O0 K4 k* y+ Q
3.1.1、原理图：

" w7 h  |: D2 \- Z) V3.1.2、元器件清单：
+ n' u5 d: B- e

3.1.3、PCB 布局&布线：
+ x7 A; b& d7 Y* K9 e8 f! a5 q  k9 w

PCB 顶层布局走线

PCB 底层布局

4 ~7 B' u7 `- \+ c& {+ }: N

PCB 底层布线走线

3.2、变压器绕制工艺：
" P: W% q4 F0 h, u+ f
0 l- z# X( F2 A3.2.1 电路示意图：

3.2.2、规格参数：

1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm²；
# I" L* ]" c% P4 n8 o* J$ F2）材质：TDK PC40 或同等材质；
3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包线；N3: 三层绝缘线；
; p% @+ d: Q% V$ m( V, v4）磁芯接地Pin5;
* {/ l1 a6 T' F# P5）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）；
4 u+ Z: ^/ I  T7）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；

3.2.3、变压器参数:
" ]% p# Y  r+ W9 x, |0 R

7 q! V) z) I- z" s7 A* a5 I( I3.2.4、变压器结构图：

9 B+ y7 _3 r7 Y: \& U/ h, ~- A: d04、性能测评
) Q, h  P7 U9 S! Z4 ~
; S' Z" _2 `7 u" H4 a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：
$ U( q; w( l" v6 g- h) c
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。

表1 待机功耗

' ?5 X( [; s  O/ k4 y
: Y  S) [* P$ V- Y7 a6 J& Y3 f表2 输出100%负载下的输入特性
9 X% G% [/ {1 o) d

9 W8 @. v; ^. C4 \+ L& R4 f
% M) r; D; y) t; E+ N$ Y表3 效率测试（带22AWG/1.5M 测试）

( e& w; j: G  a: ^" J& ]+ ]表4 效率测试（PCB END 测试）
3 l  B- v+ F9 q! t8 f

: A2 j, p" O/ a3 J- o表5 能效等级评估
+ o3 }  U- E1 J4 W

4.2、输出特性：
+ J. R% Q: f+ d0 K) b6 O! T% G9 Q; v
4.2.1、线性调整率和负载调整率:

4.2.2、输出电压纹波：

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。

, B, x6 W* E$ A0 b/ b

R&N @ AC90V/60Hz,No Load

! L8 f8 @+ r  H' _1 Q9 F8 _' Y

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load

2 k& w+ n2 S/ ~

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

! ]4 L, i# k" j* l( o- k% F4.3、保护功能：

以下涉及过流保护、短路保护的测试。
0 E/ W2 E1 B, U
6 x* k( j' D- S  R  t4.3.1、过流保护：

0 c5 Z8 I' Y3 q+ U! q4.3.2、短路保护：

$ t4 m9 M5 a* i2 c" J8 _5 m功率计电流量程2.5A,开启平均值模式测量。

8 f8 ]- s1 ]) [: s& [5 G) {; x
4.4、系统温升测试

  z" ]6 i& j0 F7 C8 P* G3 p* E, 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。
4 x9 L* L  Q* N' Y. x4 S% e: R6 I' q
测试样机及配套外壳

4.5、动态测试：
7 k, H2 ?, J: g4 b, G' ~6 K8 N
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。

. V+ k0 ^2 p  v1 I

AC90V 5ms

  ~5 i, t' o+ [

AC264V 5ms

. v: C8 v1 Z* ^4 \

AC90V 10ms

$ c: @; B4 K' T/ G; ?

AC264V 10ms

9 P/ f" G& f0 b9 t1 |4.6、系统延时时间测试：
+ r/ y% u$ t6 F3 {  s; V7 g
* M  H4 C7 }& y* j9 s/ J$ D

TON_DELAY @ AC100V，100% Load

TON_DELAY @ AC240V，100% Load

THOLD_UP @ AC100V，100% Load

# m( l* _7 q) K" ^2 J

THOLD_UP @ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形测试：

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，输出短路周期1.5S

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI评估测试
, L5 S5 b2 B8 n# W2 O
测试条件：

9 O9 j, X5 e  Q% `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）
7 ]: a. B( @5 X2 @

AC115V-传导L 相

+ B8 w" c) o3 L

AC115V-传导N 相

% }# J6 x& {8 [6 B4 L8 [. ^

AC230V-传导L 相

  I. M/ v# l* O  u" w

AC230V-传导N 相

AC115V-辐射测试

AC230V-辐射测试