提升充電效率新選擇！22.5W快充方案

隨著科技的不斷進(jìn)步，傳統(tǒng)的充電器已經(jīng)無(wú)法滿足人們對(duì)于充電速度和效率的要求。22.5W快速充電器方案作為一種新的充電技術(shù)，能夠極大地縮短充電時(shí)間，為用戶帶來(lái)更加高效快速和便捷的充電體驗(yàn)。 相較于傳統(tǒng)的充電器，22.5W快速充電器方案的優(yōu)勢(shì)顯而易見(jiàn)，它兼容高通Quick Charge3.0技術(shù)，并向下兼容5V快速充電器標(biāo)準(zhǔn)。

01

樣機(jī)介紹

該測(cè)試報(bào)告是基于一個(gè)22.5W智能快速充電器，兼容高通Quick Charge3.0技術(shù)，并向下兼容5V快速充電器標(biāo)準(zhǔn)。可根據(jù)被充電設(shè)備USB信號(hào)調(diào)節(jié)5V/9V/12V輸出電壓。PWM功率開(kāi)關(guān)采用了思睿達(dá)主推的CR6900SL，同步整流芯片為本公司的CR85V15RSA，協(xié)議芯片為其他家協(xié)議芯片。AC230V輸入待機(jī)功耗57mW，平均效率>86%，滿足能效快充標(biāo)準(zhǔn)；全模式均滿足相關(guān)EMI測(cè)試規(guī)范。CR6900SL+CR85V15RSA_5V4.5A/9V2A/12V1.5A 工程樣機(jī)效率實(shí)測(cè)
該樣機(jī)方案在同類(lèi)產(chǎn)品中成本低廉，同時(shí)體積大小僅為42mm*42mm*18mm。

CR6900SL+CR85V15RSA_5V4.5A/9V2A/12V1.5A 工程樣機(jī)示意圖

樣機(jī)特性：●多電壓輸出，智能匹配移動(dòng)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)快速充電；●低待機(jī)，高效率。全模式（5V/9V/12V）滿足快充能效標(biāo)準(zhǔn)；●體積?。?2mm*42mm*18mm），成本低；●符合EMI標(biāo)準(zhǔn)，EN55022B&EN55013；

關(guān)于CR6900SLCR6900SL是一款采用內(nèi)置高壓功率MOSFET，具有優(yōu)化的圖騰驅(qū)動(dòng)電路以及電流模式PWM控制器，適用于待機(jī)功耗<75mW的小功率AC/DC電源適配器、充電器電源。CR6900SL采用PWM+PFM工作模式。在空載和輕載時(shí)，電路采用間歇模式，有效的降低了待機(jī)功耗。具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能；軟啟動(dòng)功能可以減少系統(tǒng)啟動(dòng)時(shí)MOSFET的應(yīng)力，前沿消隱時(shí)間簡(jiǎn)化了系統(tǒng)應(yīng)用。通過(guò)頻率抖動(dòng)和軟驅(qū)動(dòng)電路的設(shè)計(jì)，降低開(kāi)關(guān)噪聲，簡(jiǎn)化了EMI設(shè)計(jì)，CR6900SL OVP電壓高達(dá)56V，提供更寬的VDD工作電壓范圍。CR6900SL提供SOP-8L 的封裝。芯片特性：
●CR6900SL是采用內(nèi)置650V高壓功率MOSFET，反激式PWM功率開(kāi)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；●65kHz開(kāi)關(guān)頻率，具有頻率抖動(dòng)功能，使其具有良好的EMI特性；●全電壓輸入范圍，低待機(jī)功耗<75mW；●能效滿足DOE Ⅵ 和 CoC V5_T2要求●具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP、OVP自動(dòng)恢復(fù)等保護(hù)功能；
基本應(yīng)用
●AC/DC適配器●PD電源適配器●充電器●存儲(chǔ)設(shè)備電源典型應(yīng)用

管腳排列

管腳描述

關(guān)于CR85V15RSACR85V15RSA是SOP-8封裝的一款結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單同步整流開(kāi)關(guān)，可工作于CCM,DCM 和QR模式，最高工作頻率可達(dá)150KHZ，內(nèi)置RDS(ON）為15mΩ85V的MOS，用來(lái)替換傳統(tǒng)的整流二極管，能有效的提升整機(jī)的效率并減少熱損耗，提高整機(jī)的穩(wěn)定性和可靠性。
芯片特性：
●可工作于CCM、DCM和QR模式，外圍電路簡(jiǎn)單；●最高工作頻率可達(dá)150KHZ；●內(nèi)置RDS(ON）為15mΩ85V的MOS；

02

樣機(jī)特性

2.1、輸入特性

2.2、輸出特性
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PCB版圖
（1）電源部分原理圖

（2）電源部分PCB版圖
頂層絲印
頂層布線
底層絲印
底層布線
（3）電源部分BOM表

3.2、變壓器繞制工藝
（1）電路示意圖

（2）規(guī)格參數(shù)
1） 骨架：EE19W（5+5PIN）,Ae＝46mm2；2） 材質(zhì)：TDK PC40或同等材質(zhì)；3） 初級(jí)、反饋、屏蔽: 2UEW漆包線；次級(jí): 三層絕緣線4） 絕緣膠帶:3M1298或同等材質(zhì)5） 初級(jí)繞組感量Lp：1.0mH±5%（測(cè)試條件：0.25V，1kHz）；6） 漏感量LLK：要求控制在初級(jí)繞組的5%以內(nèi)(測(cè)試條件：0.25V，10kHz）)7） 耐壓測(cè)試=3KV 5mA 1Min8） 成品要求:浸凡立9）PIN6、PIN7、PIN9、PIN10拔除，PIN2焊接后剪短。10）磁芯接地，包絕緣膠帶。
（3）變壓器參數(shù)
（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。通過(guò)在不同的輸入電壓(從AC90V到AC264V),輸出電壓（5V/9V/12V）)和不同負(fù)載條件下測(cè)試，得到待機(jī)功耗、效率及平均效率。
4.1、輸入特性
表4.1 待機(jī)功耗
表4.2 100%負(fù)載下的輸入特性4.2、效率測(cè)試
輸入功率由功率計(jì)自動(dòng)測(cè)量；輸出功率=板端電壓*測(cè)試電流。
表4.3 測(cè)試5V 輸出的效率特性
表4.4 測(cè)試9V 輸出的效率特性
表4.5 測(cè)試12V 輸出的效率特性4.3、輸出特性
4.3.1 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率(PCB END)
表4.6 5V 輸出的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率
表4.7 9V 輸出的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率表4.8 12V 輸出的線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率
4.3.2 輸出電壓紋波
注：紋波測(cè)試時(shí)探頭上并聯(lián)10uF/50V電解電容和0.1uF/50V CBB電容，示波器帶寬限制為20MHz。
表4.9 電壓紋波測(cè)試
Fig4.1 5V 模式 90VAC 空載
Fig4.2 5V 模式 90VAC 滿載
Fig4.3 5V 模式 264VAC 空載
Fig4.4 5V 模式 264VAC 滿載
Fig4.5 9V 模式 90VAC 空載
Fig4.6 9V 模式 90VAC 滿載
Fig4.7 9V 模式 264VAC 空載
Fig4.8 9V 模式 264VAC 滿載
Fig4.9 12V 模式 90VAC 空載
Fig4.10 12V 模式 90VAC 滿載
Fig4.11 12V 模式 264VAC 空載
Fig4.12 12V 模式 264VAC 滿載
4.4、保護(hù)功能
以下涉及過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。
5V 過(guò)流保護(hù)
9V 過(guò)流保護(hù)
12V 過(guò)流保護(hù)短路保護(hù)05

重要波形測(cè)試

5.1 MOS-變壓器應(yīng)力：DRAIN端、CS端波形圖
綠色：DRAIN端；紫色：CS端
Fig5.1 5V 模式 90VAC 滿載
Fig5.2 5V 模式 264VAC 滿載
Fig5.3 9V 模式 90VAC 滿載
Fig5.4 9V 模式 264VAC 滿載
Fig5.5 12V 模式 90VAC 滿載
Fig5.6 12V 模式 264VAC 滿載
5.2、耐壓測(cè)試
Fig5.7 12V 模式 264VAC U1 電壓應(yīng)力
Fig5.8 12V 模式 264VAC U2 電壓應(yīng)力
5.3、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35℃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：輸入電壓為90V&264V。
5.4、啟動(dòng)時(shí)間
Fig5.9 AC100/60Hz，啟動(dòng)時(shí)間=1.692S
Fig5.9 AC100/60Hz，延遲時(shí)間=8mS
Fig5.10 AC240/50Hz，啟動(dòng)時(shí)間=0.78S
Fig5.9 AC100/60Hz，延遲時(shí)間=84.4mS
06

EMI評(píng)估測(cè)試

6.1--- 5V 滿載測(cè)試（5V/4.5A）Fig6.1 5V 滿載 115V 傳導(dǎo)L線
Fig6.2 5V 滿載 115V 傳導(dǎo)N線
Fig6.3 5V 滿載 115V 輻射
Fig6.4 5V 滿載 230V 輻射
Fig6.5 5V 滿載 230V 傳導(dǎo)L線
Fig6.6 5V 滿載 230V 傳導(dǎo)N線
6.2--- 9V 滿載測(cè)試（9V/2A）
Fig6.7 9V 滿載 115V 傳導(dǎo)L線
Fig6.8 9V 滿載 115V 傳導(dǎo)N線
Fig6.9 9V 滿載 115V 輻射測(cè)試
Fig6.10 9V 滿載 230V 輻射測(cè)試
Fig6.11 9V 滿載 230V 傳導(dǎo)L線
Fig6.12 9V 滿載 230V 傳導(dǎo)N線
6.3--- 12V 滿載測(cè)試（12V/1.5A）
Fig6.13 12V 滿載 115V 傳導(dǎo)L線
Fig6.14 12V 滿載 115V 傳導(dǎo)N線
Fig6.15 12V 滿載 115V 輻射測(cè)試
Fig6.16 12V 滿載 230V 輻射測(cè)試
Fig6.17 12V 滿載 230V 傳導(dǎo)L線
Fig6.18 12V 滿載 230V 傳導(dǎo)N線