隨著移動(dòng)設(shè)備的普及和多樣化，消費(fèi)者對(duì)充電需求不斷增加。為了滿足用戶對(duì)充電效率和成本的需求，我們將介紹一份基于思睿達(dá)主推的CR52178SF_5V2A充電器解決方案，該方案AC264V輸入待機(jī)功耗<75mW，平均效率>73.7%，能夠滿足“能源之星V2.0 VI級(jí)能效”與歐洲COCT2標(biāo)準(zhǔn)，以下是方案的具體內(nèi)容。

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10W，恒壓輸出的工程樣機(jī)，控制 IC 采用了思睿達(dá)主推的CR52178SF。

CR52178SF_5V2A 工程樣機(jī)示意圖

CR52178SF 芯片

CR52178SF是一款外圍應(yīng)用電路極度簡(jiǎn)化的高性能原邊檢測(cè)控制的PWM開(kāi)關(guān)，具有快速啟動(dòng)功能，啟動(dòng)時(shí)間更短。CR52178SF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。可以工作在雙繞組和三繞組應(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。

CR52178SF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(kāi)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。

主要特點(diǎn)

● 內(nèi)置快速啟動(dòng)省啟動(dòng)電阻，省 FB 下偏電阻，自供電省供電二極管

● 內(nèi)置峰值電流檢測(cè)，省電流采樣電阻

● 原邊檢測(cè)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，無(wú)需光耦和 TL431

● 全電壓范圍內(nèi)高精度恒壓和恒流輸出，可編程 CC/CV 模式控制

● 內(nèi)置輸出線電壓補(bǔ)償功能

● 內(nèi)置初級(jí)電感量偏差補(bǔ)償功能

● 內(nèi)置全電壓功率自適應(yīng)補(bǔ)償功能

● 內(nèi)置過(guò)溫度保護(hù)功能

● 內(nèi)置 FB 開(kāi)路和短路保護(hù)功能

● 內(nèi)置前沿消隱,逐周期過(guò)流保護(hù)

● 高功率密度封裝，四引腳散熱

基本應(yīng)用

●電源適配器

●蜂窩電話充電器

●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

SOP-8L管腳描述

該樣機(jī)大小41.4mm×31.9mm，AC264V輸入待機(jī)功耗<75mW，平均效率>73.7%，能夠滿足“能源之星V2.0 VI級(jí)能效”與歐洲COCT2標(biāo)準(zhǔn)；具有“軟啟動(dòng)、OCP、SCP、OTP、OVP自動(dòng)恢復(fù)”等多種保護(hù)功能；由振蕩電路產(chǎn)生的頻率抖動(dòng)，可以改善EMI特性。

樣機(jī)的變壓器，采用了EE1510磁芯（PC40材質(zhì)），變壓器繞制工藝部分，請(qǐng)見(jiàn)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4章節(jié)中有詳細(xì)說(shuō)明。

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） 原理圖：

（2） PCB 布局圖：

3.2 變壓器繞制工藝：

（1）變壓器電性及結(jié)構(gòu)示意圖：

（2）規(guī)格參數(shù)：

1）骨架：EF1510 臥式（7PIN）,Ae＝38mm2；

2）材質(zhì)：TDK PC40 或同等材質(zhì)；

3）初級(jí)、反饋: 2UEW 漆包線

4）次級(jí): 三層絕緣線

5）絕緣膠帶:3M 1298 或同等材質(zhì)

6）初級(jí)繞組感量Lp：1.4mH±5%（測(cè)試條件：0.25V，1kHz）；

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：0.25V，10kHz）)

8）耐壓測(cè)試= 3785V 5mA 3Min

9）成品要求:浸凡立水抽真空

(3)、變壓器參數(shù):

3.3 元器件清單：

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90VAC到264VAC)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 、無(wú)負(fù)載待機(jī)功耗:

表2、 輸出端測(cè)試100%載下的輸入特性

表3、輸出端測(cè)試的效率特性:

4.2 輸出特性：

注：以下數(shù)據(jù)均為板端測(cè)試；

4.1.2 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率：

表4 線性調(diào)整率和負(fù)載調(diào)整率:

4.2.2 輸出電壓紋波：

注：紋波及噪音在板端測(cè)得，在此線端并聯(lián)10uF/50V電解電容和0.1uF/50V CBB電容，示波器帶寬限制為20MHz。

表5 電壓紋波測(cè)試

紋波噪聲波形圖：

Fig1 R&N @ AC90V/60Hz,no load

Fig2 R&N @ AC90V/60Hz, 100% load

Fig3 R&N @ AC264V/50Hz,no load

Fig4 R&N @ AC264V/50Hz,100% load

4.3 保護(hù)功能：

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)：功率計(jì)限流電流為2.5A

4.4 動(dòng)態(tài)測(cè)試：

注：輸出動(dòng)態(tài)負(fù)載電流設(shè)置為1.8A持續(xù)5ms/10ms，然后為0.2A持續(xù)5ms/10ms并持續(xù)循環(huán)，上升/下降設(shè)置為1A/uS。

AC90V @ 5ms

AC90V @ 10ms

AC264V @ 5ms

AC264V @ 10ms

4.5 系統(tǒng)延時(shí)時(shí)間測(cè)試：

注：AC 端（綠色）、VO輸出端（藍(lán)色）波形圖。

TON_DELAY @ AC90V，100% Load

TON_DELAY@ AC264V，100% Load

THOLD_UP @ AC90V，100% Load

THOLD_UP @ AC264V，100% Load

VOVER_SHORT @ AC90V，No Load

VOVER_SHORT @ AC264V，No Load

05

其它重要波形測(cè)試

DRAIN（綠）端、CS（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，100%load 輸出二極管 Vds

06

溫度測(cè)試

測(cè)試條件：40℃環(huán)境下滿載測(cè)試。

07

EMI評(píng)估測(cè)試

測(cè)試條件：
輸入：230VAC50Hz 輸出電流：2A 負(fù)載類型：電阻 限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B

傳導(dǎo) L 線測(cè)試 PK+AV

傳導(dǎo) N 線測(cè)試 PK+AV

輻射測(cè)試 PK+AV輸入：115VAC50Hz 輸出電流：2A 負(fù)載類型：電阻 限值標(biāo)準(zhǔn)參考：EN55013、EN55022B

傳導(dǎo) L 線測(cè)試 PK+AV

傳導(dǎo) N 線測(cè)試 PK+AV