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今天給小伙伴介紹下思睿達(dá)10.5W的充電器方案，這個(gè)方案的控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR5218SF。
這顆IC內(nèi)部采用了多模式控制的效率均衡技術(shù)，用于減少芯片系統(tǒng)待機(jī)功耗和提升效率，同時(shí)采用了初級(jí)電感量補(bǔ)償技術(shù)和內(nèi)部集成的輸出線電壓補(bǔ)償技術(shù)，保證了芯片在批量生產(chǎn)過(guò)程中CC/CV輸出精度。當(dāng)然還不止這些，一起來(lái)看看吧！
01、樣機(jī)介紹
該測(cè)試報(bào)告是基于一個(gè)能適用于寬輸入電壓范圍，輸出功率10.5W，恒壓輸出的充電器樣機(jī)，控制IC采用了思睿達(dá)主推的CR5218SF。
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CR5218SF_5V2.1A工程樣機(jī)示意圖
CR5218SF
CR5218SF是一款高性能原邊檢測(cè)控制的PWM開關(guān)，具有快速啟動(dòng)功能，啟動(dòng)時(shí)間更短。CR5218SF內(nèi)部采用了多模式控制的效率均衡技術(shù)，用于減少芯片系統(tǒng)待機(jī)功耗和提升效率，同時(shí)采用了初級(jí)電感量補(bǔ)償技術(shù)和內(nèi)部集成的輸出線電壓補(bǔ)償技術(shù)，保證了芯片在批量生產(chǎn)過(guò)程中CC/CV輸出精度，內(nèi)置的全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償技術(shù)保證了系統(tǒng)在全電壓范圍（90V~264V）內(nèi)輸出恒定的功率?？梢怨ぷ髟陔p繞組和三繞組應(yīng)用系統(tǒng)下，自供電功能保證芯片能夠在任何條件下正常工作，極簡(jiǎn)的外圍應(yīng)用仍然能夠保證電源系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠工作。
CR5218SF集成了多種功能和保護(hù)特性，包括欠壓鎖定（UVLO），軟啟，過(guò)溫保護(hù)（OTP），逐周期電流限制（OCP），F(xiàn)B引腳開路和懸空保護(hù)，輸出短路保護(hù)，前沿消隱等，使得芯片具有更高的可靠性。
芯片特性
●?CR5218SF內(nèi)置高耐壓 BJT，高性能原邊檢測(cè)PWM功率開關(guān)；
●?內(nèi)置快速啟動(dòng)，自供電，較低BOM成本；
●?多模式效率均衡控制技術(shù)，高功率密度封裝，較低的IC功耗，SOP-8L封裝；
●?四引腳散熱；可編程CC/CV模式控制；
●?具有“FB開路、短路保護(hù)，逐周期過(guò)流保護(hù)，過(guò)溫保護(hù)輸出過(guò)壓保護(hù)”等多種保護(hù)功能；
●?原邊反饋，無(wú)需光耦和TL431,可調(diào)式線損補(bǔ)償,內(nèi)置初級(jí)電感量補(bǔ)償功能；
基本應(yīng)用
●?小功率電源適配器
●?蜂窩電話充電器
●?圣誕燈、LED驅(qū)動(dòng)器
●?替代線性調(diào)整器和RCC
典型應(yīng)用
雙繞組應(yīng)用電路
三繞組應(yīng)用電路
管腳排列
管腳描述
該樣機(jī)是一款基于CR5218SF設(shè)計(jì)，全電壓實(shí)現(xiàn)5V2.1A輸出的充電器。AC90V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<75mW；典型輸入電壓時(shí)平均效率>82%；能夠滿足最嚴(yán)格的能效標(biāo)準(zhǔn)“COC_T2”；全電壓可實(shí)現(xiàn)±5%的CC/CV輸出精度。
樣機(jī)尺寸W*L*H：30*43mm*18mm，樣機(jī)的變壓器，采用了EF1510加寬磁芯（PC40材質(zhì)），變壓器繞制工藝部分，請(qǐng)見后文詳細(xì)說(shuō)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 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(shuō)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)，變壓器及藝。
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 走線：
頂層布線&布局
底層布線&布局
3.2、變壓器繞制工藝：
3.2.1 電路、結(jié)構(gòu)示意圖：
3.2.2 規(guī)格參數(shù)：
1）骨架：EF1510 磁芯加厚,Ae＝40mm2，槽寬6mm；
2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；
3）N1、N2、N3: 2UEW 漆包線；N4: 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6mm 膠帶；
6）初級(jí)繞組感量Lp：1.1mH（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):
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(lái)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(guò)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（PCB END）
表4 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（PCB端）:
4.2.2、輸出恒流特性：
4.2.3、輸出電壓紋波：
注：紋波及噪音在PCB端測(cè)試，同時(shí)PCB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。
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R&N @ AC100V/60Hz,No Load
R&N @ AC100V/60Hz,100% Load
R&N @ AC264V/50Hz,No Load
R&N @ AC264V/50Hz,100% Load
4.3、保護(hù)功能：
注：以下涉及過(guò)流保護(hù)、短路保護(hù)的測(cè)試。
4.3.1、過(guò)流保護(hù)：
4.3.2、短路保護(hù)：
4.4、系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試：
注：AC 端（紅色）、VO輸出端（藍(lán)色）波形圖。
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TON_DELAY?@ AC900V，100% Load
THOLD_UP?@ AC100V，100% Load?
TON_DELAY?@ AC240V，100% Load
THOLD_UP?@ AC240V，100% Load
4.5、IC溫度測(cè)試數(shù)據(jù)：
在40℃環(huán)境下，滿載輸出老化測(cè)試結(jié)果：?jiǎn)挝弧?/p>
4.6、其它重要波形測(cè)試：
注：LD （深藍(lán)色）端、CS（淺藍(lán)色）端波形圖。
AC90/60Hz，100% Load?
AC115/60Hz，100% Load
AC230/50Hz，100% Load
AC264/50Hz，100% Load
AC264/50Hz， ?VLD?-max?
AC264/50Hz, Output CR3006L VVD-VS-max
4.7、EMI測(cè)試：
測(cè)試條件：
輸入：AC120V/50Hz 、AC230V/50Hz；
輸出負(fù)載：2.4Ω/20W；
限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B。
AC120V/60Hz傳導(dǎo)L相
AC120V/60Hz傳導(dǎo)N相
AC230V/50Hz傳導(dǎo)L相
AC230V/50Hz傳導(dǎo)N相
AC120V/60Hz輻射測(cè)試
AC230V/50Hz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)。
審核編輯? 黃昊宇
工商網(wǎng)監(jiān)
評(píng)論