打造理想18W充電器方案 性能優(yōu)異內(nèi)置多重保護(hù)措施

接下來，我們給大家?guī)淼氖腔谒碱＿_(dá)主推的CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A電源充電器解決方案。對(duì)比之前的電源充電器樣機(jī)，該樣機(jī)的特性和結(jié)構(gòu)信息又有什么不同？其能否滿足客戶的要求呢？一起來揭曉吧！

01、樣機(jī)介紹

該報(bào)告是基于能夠適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率18W，恒壓輸出的電源充電器樣機(jī)，控制IC 采用了思睿達(dá)主推的CR5269SSJ 和CR3018L。

CR5269SSJ+CR3018L_12V1.5A 工程樣機(jī)示意圖

CR5269SSJ

CR5269SSJ集成了多種功能和保護(hù)特性，包括欠壓鎖定（UVLO），VDD過壓保護(hù)（OVP），軟啟動(dòng)，過溫保護(hù)（OTP），逐周期電流限制（OCP），過載保護(hù)（OLP），SENSE引腳懸空保護(hù)，GATE端箝位，前沿消隱等。

芯片特性

● CR5269SSJ 是SOP8 封裝的新型反激功率開關(guān)；

● 內(nèi)置軟啟動(dòng)，減小MOSFET 的應(yīng)力，內(nèi)置斜坡補(bǔ)償電路；

● 具有頻率抖動(dòng)功能，使其具有良好的EMI 特性；

● 具有良好的動(dòng)態(tài)響應(yīng)功能；

● 具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP、OVP 自動(dòng)恢復(fù)等保護(hù)功能；

● 電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、較少的外圍元器件，適用于小功率AC / DC 電源 適配器、充電器；

● 能效滿足DOE Ⅵ 和CoC V5_T2 要求，264V 待機(jī)<75mW；

基本應(yīng)用

● 電源適配器

● 開放式電源

● 數(shù)碼相機(jī)和攝像機(jī)電源

● 電腦和服務(wù)器輔助電源

● 機(jī)頂盒電源

● 掌上電腦電源

引腳分布

引腳描述

典型應(yīng)用

CR3018L芯片特性：

● CR3018L 同步整流芯片可工作于DCM 模式和QR 模式；

● CR3018L 內(nèi)置75V 的MOS；

● 較低的工作電流和較高的系統(tǒng)效率，SOP-8L 綠色封裝。

樣機(jī)PCBA尺寸：62.6*33.7mm，是一款全電壓實(shí)現(xiàn)12V1.5A輸出的電源充電器。90VAC滿足啟動(dòng)時(shí)間的條件下，實(shí)現(xiàn)AC264V樣機(jī)待機(jī)功耗僅為66mW；全電壓輸入時(shí)平均效率>87.4%；能夠滿足最嚴(yán)格的“COC_V5_T2” 能效標(biāo)準(zhǔn)。

樣機(jī)具有良好的動(dòng)態(tài)負(fù)載能力；同時(shí)具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OVP、OTP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能。

樣機(jī)的變壓器，采用了EE16+加厚磁芯（PC40材質(zhì)）。變壓器繞制工藝部分，請(qǐng)見后文詳細(xì)說明。

02、樣機(jī)特性

以下表格為工程樣機(jī)的主要特性，具體測(cè)試方法在第4 章節(jié)中有詳細(xì)說明。

2.1、輸入特性：

2.2、輸出特性(PCB END)：

2.3、整機(jī)參數(shù)：

2.4、保護(hù)功能測(cè)試：

2.5、工作環(huán)境：

2.6、測(cè)試儀器：

03、樣機(jī)結(jié)構(gòu)信息

本小節(jié)展示了工程樣機(jī)的電路、版圖結(jié)構(gòu)，變壓器結(jié)構(gòu)及工藝。

3.1、電路原理圖及BOM：

3.1.1、原理圖：

3.1.2、元器件清單：

3.1.3、PCB 布局&布線：

PCB 頂層布局走線

PCB 底層布局

PCB 底層布線走線

3.2、變壓器繞制工藝：

3.2.1 電路示意圖：

3.2.2、規(guī)格參數(shù)：

1）骨架：EE16+磁芯加厚,Ae＝38.4mm2；

2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；

3）N1、N2、N4、N5: 2UEW 漆包線；N3: 三層絕緣線；

4）磁芯接地Pin5;

5）絕緣膠帶:3M900 或同等材質(zhì),寬度9mm 膠帶；

6）初級(jí)繞組感量Lp：1.1mH±5%（測(cè)試條件：0.3V，10kHz）；

7）漏感量LLK：要求控制在初級(jí)繞組的5%以內(nèi)(測(cè)試條件：0.3 V，10kHz）)；

8）耐壓測(cè)試= 3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3、變壓器參數(shù):

3.2.4、變壓器結(jié)構(gòu)圖：

04、性能測(cè)評(píng)

本小節(jié)對(duì)工程樣機(jī)的輸入部分、輸出部分、各種保護(hù)以及一些時(shí)序進(jìn)行了測(cè)試，以下詳解了測(cè)試方法及結(jié)果。從測(cè)試結(jié)果來看，以下各項(xiàng)測(cè)試均合格，能夠滿足大部分客戶的要求。

4.1、輸入特性：

本模板經(jīng)過在不同的輸入電壓(從90V/60Hz 到264V/50Hz)和不同負(fù)載條件（空載和滿載）下測(cè)試，得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。

表1 待機(jī)功耗

表2 輸出100%負(fù)載下的輸入特性

表3 效率測(cè)試（帶22AWG/1.5M 測(cè)試）

表4 效率測(cè)試（PCB END 測(cè)試）

表5 能效等級(jí)評(píng)估

4.2、輸出特性：

4.2.1、線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率:

4.2.2、輸出電壓紋波：

注：紋波及噪聲在USB 測(cè)試端并聯(lián)0.1uF/50V 的瓷片電容和10uF/50V 電解電容，帶寬限制為20MHz。

R&N @ AC90V/60Hz,No Load?

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

R&N @ AC264V/50Hz,No Load?

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

4.3、保護(hù)功能：

以下涉及過流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。

4.3.1、過流保護(hù)：

4.3.2、短路保護(hù)：

功率計(jì)電流量程2.5A,開啟平均值模式測(cè)量。

4.4、系統(tǒng)溫升測(cè)試

本項(xiàng)測(cè)試評(píng)估成品樣機(jī)（含配套塑料外殼）在40℃環(huán)境溫度下長(zhǎng)時(shí)間工作時(shí)關(guān)鍵器件的穩(wěn)態(tài)溫度值。測(cè)試條件：輸入電壓分別為90V~264V，輸出電流1.5A。

測(cè)試樣機(jī)及配套外殼

4.5、動(dòng)態(tài)測(cè)試：

輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為1.5A 持續(xù)5ms/10ms，然后為0A 持續(xù)5ms/10ms 并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為3A/us。

AC90V 5ms?

AC264V 5ms

AC90V 10ms

AC264V 10ms

4.6、系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試：

TON_DELAY?@ AC100V，100% Load

TON_DELAY?@ AC240V，100% Load

THOLD_UP?@ AC100V，100% Load?

THOLD_UP?@ AC240V，100% Load

4.7、其它重要波形測(cè)試：

AC90/60Hz，100% load CS 波形

AC264/50Hz，100% load DRAIN 548V

AC90/60Hz，輸出短路周期1.5S?

AC264/50Hz，100% load VD 67.7V

05、EMI評(píng)估測(cè)試

測(cè)試條件：

輸入：AC115V/230V-50Hz；輸出負(fù)載50W8Ω大功率電阻；

限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B。（輻射測(cè)試結(jié)果僅供參考）

AC115V-傳導(dǎo)L 相

AC115V-傳導(dǎo)N 相

AC230V-傳導(dǎo)L 相

AC230V-傳導(dǎo)N 相

AC115V-輻射測(cè)試

AC230V-輻射測(cè)試

關(guān)于思睿達(dá)微電子

思睿達(dá)是專注于ADC、DAC、PoE和DC / DC 芯片級(jí)解決方案的高科技企業(yè)，目前同步推廣啟臣微全系列產(chǎn)品，希望將啟臣15年在電源行業(yè)這份積淀，這份堅(jiān)持發(fā)揚(yáng)光大。思睿達(dá)同時(shí)也可以提供芯片級(jí)定制服務(wù)。