今天給小伙伴介紹下思睿達10.5W的充電器方案，這個方案的控制IC采用了思睿達主推的CR5218SF。

這顆IC內部采用了多模式控制的效率均衡技術，用于減少芯片系統待機功耗和提升效率，同時采用了初級電感量補償技術和內部集成的輸出線電壓補償技術，保證了芯片在批量生產過程中CC/CV輸出精度。當然還不止這些，一起來看看吧！

01、樣機介紹

該測試報告是基于一個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，控制IC采用了思睿達主推的CR5218SF。

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CR5218SF_5V2.1A工程樣機示意圖

CR5218SF

CR5218SF是一款高性能原邊檢測控制的PWM開關，具有快速啟動功能，啟動時間更短。CR5218SF內部采用了多模式控制的效率均衡技術，用于減少芯片系統待機功耗和提升效率，同時采用了初級電感量補償技術和內部集成的輸出線電壓補償技術，保證了芯片在批量生產過程中CC/CV輸出精度，內置的全電壓功率自適應補償技術保證了系統在全電壓范圍（90V~264V）內輸出恒定的功率。可以工作在雙繞組和三繞組應用系統下，自供電功能保證芯片能夠在任何條件下正常工作，極簡的外圍應用仍然能夠保證電源系統的穩定可靠工作。

CR5218SF集成了多種功能和保護特性，包括欠壓鎖定（UVLO），軟啟，過溫保護（OTP），逐周期電流限制（OCP），FB引腳開路和懸空保護，輸出短路保護，前沿消隱等，使得芯片具有更高的可靠性。

芯片特性

●?CR5218SF內置高耐壓 BJT，高性能原邊檢測PWM功率開關；

●?內置快速啟動，自供電，較低BOM成本；

●?多模式效率均衡控制技術，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，逐周期過流保護，過溫保護輸出過壓保護”等多種保護功能；

●?原邊反饋，無需光耦和TL431,可調式線損補償,內置初級電感量補償功能；

●?適用于小功率AC / DC電源適配器、充電器等。

基本應用

●?小功率電源適配器

●?蜂窩電話充電器

●?圣誕燈、LED驅動器

●?替代線性調整器和RCC

典型應用

雙繞組應用電路

三繞組應用電路

管腳排列

管腳描述

該樣機是一款基于CR5218SF設計，全電壓實現5V2.1A輸出的充電器。AC90V滿足啟動時間的條件下，實現AC264V樣機待機功耗<75mW；典型輸入電壓時平均效率>82%；能夠滿足最嚴格的能效標準“COC_T2”；全電壓可實現±5%的CC/CV輸出精度。

樣機尺寸W*L*H：30*43mm*18mm，樣機的變壓器，采用了EF1510加寬磁芯（PC40材質），變壓器繞制工藝部分，請見后文詳細說明。

02、樣機特性

以下 表格為工程樣機的主要特性，具體測試方法在第 為工程樣機的主要特性，具體測試方法在第 4章節中有詳細說明。

2.1、輸入特性：

2.2、輸出特性(PCB END)：

2.3、整機參數：

2.4、保護功能測試：

2.5、工作環境：

2.6、測試儀器：

03、樣機結構信息

本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構，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、結構示意圖：

3.2.2 規格參數：

1）骨架：EF1510 磁芯加厚,Ae＝40mm2，槽寬6mm；

2）材質：TDK PC40 或同等材質；

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,寬度6mm 膠帶；

6）初級繞組感量Lp：1.1mH（測試條件：0.3V，10kHz）；

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

8）耐壓測試= 3.3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水；

3.2.3、變壓器參數:

04、性能測評

本小節對工程樣機的輸入部分、輸出部分、各種保護以及一些時序進行了測試，以下詳解了測試方法及結果。從測試結果來看，以下各項測試均合格，能夠滿足大部分客戶的要求。

4.1、輸入特性：

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

表1待機功耗

表2 輸出100%負載下的輸入特性

表3效率測試（PCB END）

表4 能效等級評估

4.2、輸出特性：

4.2.1 線性調整率和負載調整率（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端測試，同時PCB端并聯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、保護功能：

注：以下涉及過流保護、短路保護的測試。

4.3.1、過流保護：

4.3.2、短路保護：

4.4、系統延時時間測試：

注：AC 端（紅色）、VO輸出端（藍色）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溫度測試數據：

在40℃環境下，滿載輸出老化測試結果：單位℃

4.6、其它重要波形測試：

注：LD （深藍色）端、CS（淺藍色）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測試：

測試條件：

輸入：AC120V/50Hz 、AC230V/50Hz；

輸出負載：2.4Ω/20W；

限值標準參考：EN55013、EN55022B。

AC120V/60Hz傳導L相

AC120V/60Hz傳導N相

AC230V/50Hz傳導L相

AC230V/50Hz傳導N相

AC120V/60Hz輻射測試

AC230V/50Hz輻射測試

關于思睿達微電子?

思睿達是專注于ADC、DAC、PoE和DC / DC 芯片級解決方案的高科技企業，目前同步推廣啟臣微全系列產品，希望將啟臣15年在電源行業這份積淀，這份堅持發揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務。

審核編輯? 黃昊宇