本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2022-9-1 21:16 编辑

在上一篇文章，我们将给大家介绍了基于思睿达主推的CR5218SC_12V0.45A_EE13非标DEMO演示。本文，将为大家带来的是20W智能快速充电器解决方案。该样机低待机，高效率。全模式（5V/9V/12V）满足快充能效标准。那么，它采用什么芯片以及还有其它什么特性呢？让我们接着往下看吧！

1、样机介绍

该测试报告是基于一个20W智能快速充电器，兼容高通Quick Charge3.0技术，并向下兼容5V快速充电器标准。可根据被充电设备USB信号调节5V/9V/12V输出电压。PWM功率开关采用了本公司的CR5168SK，同步整流芯片为本公司的CR3016，协议芯片为其他家协议芯片。

AC230V输入待机功耗55mW，平均效率>87.35%，满足能效快充标准；全模式均满足相关EMI测试规范。


该样机方案在同类产品中成本低廉，同时体积大小仅为48mm*40mm*18mm。

样机特性：

● 多电压输出，智能匹配移动设备，实现快速充电；
● 低待机，高效率。全模式（5V/9V/12V）满足快充能效标准；
● 体积小（48mm*40mm*18mm），成本低；
● 符合EMI标准，EN55022B&EN55013；

CR5168SK

CR5168SK是一款采用内置高压功率MOSFET，具有优化的图腾驱动电路以及电流模式PWM控制器，适用于待机功耗<75mW的小功率AC/DC电源适配器、充电器电源。CR5168SK采用PWM+PFM工作模式。在空载和轻载时，电路采用间歇模式，有效的降低了待机功耗。具有“软启动、OCP、SCP、OTP自动恢复”等多种保护功能；由振荡电路产生的频率抖动，可以改善EMI特性。

芯片特性

● CR5168SK是采用内置650V高压功率MOSFET，反激式PWM功率开关；
● 内置软启动，减小MOSFET的应力，内置斜坡补偿电路；
● 65kHz开关频率，具有频率抖动功能，使其具有良好的EMI特性；
● 全电压输入范围，低待机功耗<75mW；
● 能效满足DOE Ⅵ 和 CoC V5_T2 要求；
● 具有“软启动、OCP、SCP、OTP、OVP自动恢复等保护功能；

基本应用

● AC/DC适配器
● PD电源适配器
● 充电器
● 存储设备电源

典型应用

管脚排列

管脚描述

CR3016

CR3016 是SOP-8 封装的一款结构简单同步整流开关，可工作于CCM,DCM 和QR 模式，最高工作频率可达200KHZ，针对5V 输出电源系统进行了专门的优化和设计，内置RDS(ON） 为10mΩ的N 沟道MOS，用来替换传统的整流二极管，能有效的提升整机的效率并减少热损耗，提高整机的稳定性和可靠性。

芯片特性

● 可工作于CCM、DCM 和QR 模式，外围电路简单；
● 最高工作频率可达200KHZ；
● 内置RDS(ON） 为10mΩ60V 的N 沟道MOS；

2、样机特性

2.1、输入特性

2.2、输出特性

2.3、整机参数

2.4、保护功能测试

2.5、工作环境

2.6、测试仪器
3、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。

3.1、电路原理图及PCB 版图

（1）电源部分原理图

（2）PD 协议部分原理图

（3）电源部分PCB 版图



（4）PD 协议部分PCB 版图





（5）电源部分BOM 表

（6）PD 协议部分BOM 表

3.2、变压器绕制工艺

（1）电路示意图

（2）规格参数

1） 骨架：EE19W（5+5PIN）,Ae＝46mm²；
2） 材质：TDK PC40 或同等材质；
3） 初级、反馈、屏蔽: 2UEW 漆包线；次级: 三层绝缘线
4） 绝缘胶带:3M1298 或同等材质
5） 初级绕组感量Lp：1.0mH±5%（测试条件：0.25V，1kHz）；
6） 漏感量LLK：要求控制在初级绕组的5%以内(测试条件：0.25V，10kHz）)
7） 耐压测试= 3KV 5mA 1Min
8） 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，包绝缘胶带。

（3）变压器参数

（4）变压器结构图

4、性能测评

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。通过在不同的输入电压(从AC90V 到AC264V),输出电压（5V/9V/12V）)和不同负载条件下测试，得到待机功耗、效率及平均效率。

4.1、输入特性


4.2、效率测试(PCB END)




4.3、输出特性

4.3.1、线性调整率和负载调整率




4.3.2、输出电压纹波

注：纹波测试时探头上并联10uF/50V 电解电容和0.1uF/50V CBB 电容，示波器带宽限制为20MHz。














4.4、保护功能

以下涉及过流保护、短路保护的测试。

5V 过流保护

9V 过流保护

12V 过流保护

短路保护

5、重要波形测试

5.1 MOS-变压器应力：DRAIN 端、CS 端波形图
绿色：DRAIN 端；蓝色：CS 端







5.2、耐压测试



5.3、温升测试

本项测试评估成品样机（含配套塑料外壳）在35℃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：输入电压为90V-264V。

5.4、启动时间



6、EMI 评估测试6.1--- 5V 满载测试（5V/3A）







6.2--- 9V 满载测试（9V/2.22A）







6.3--- 12V 满载测试（12V/1.67A）