本文是基于思睿達主推CR5168SK+CR3016的20W智能快速充電器方案，它具有低待機、高效率、多電壓輸出、智能匹配移動設(shè)備、實現(xiàn)快速充電等特性。讓我們一起看看這個方案還有什么過人之處吧！

01、樣機介紹

該測試報告是基于一個20W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?？筛鶕?jù)被充電設(shè)備USB信號調(diào)節(jié)5V/9V/12V輸出電壓。PWM功率開關(guān)采用了思睿達主推的CR5168SK，同步整流芯片為思睿達主推的CR3016，協(xié)議芯片為其他家協(xié)議芯片。

樣機特性

● 多電壓輸出，智能匹配移動設(shè)備，實現(xiàn)快速充電；

● 低待機，高效率。全模式（5V/9V/12V）滿足快充能效標(biāo)準；

● 體積?。?8mm*40mm*18mm），成本低；

● 符合EMI標(biāo)準，EN55022B&EN55013；

AC230V輸入待機功耗55mW，平均效率>87.35%，滿足能效快充標(biāo)準；全模式均滿足相關(guān)EMI測試規(guī)范。

CR5168SK+CR3016_5V3A/9V2.22A/12V1.67A 工程樣機效率實測

該樣機方案在同類產(chǎn)品中成本低廉，同時體積大小僅為48mm*40mm*18mm。

CR5168SK+CR3016_5V3A/9V2.22A/12V1.67A 工程樣機示意圖

關(guān)于CR5168SK

CR5168SK是一款采用內(nèi)置高壓功率MOSFET，具有優(yōu)化的圖騰驅(qū)動電路以及電流模式PWM控制器，適用于待機功耗<75mW的小功率AC / DC電源適配器、充電器電源。CR5168SK采用PWM+PFM工作模式。在空載和輕載時，電路采用間歇模式，有效的降低了待機功耗。具有“軟啟動、OCP、SCP、OTP自動恢復(fù)”等多種保護功能；由振蕩電路產(chǎn)生的頻率抖動，可以改善EMI特性。

主要特點

較低的啟動電流 (大約3μA)

全電壓范圍待機低于75mW

滿足六級能效標(biāo)準

內(nèi)置軟啟動減少MOSFET應(yīng)力

CCM+PFM控制模式

內(nèi)建同步斜坡補償，消除次諧波震蕩

內(nèi)建頻率抖動功能，降低EMI

內(nèi)置65kHz開關(guān)頻率

輕載降低工作頻率

VDD電壓8.5V至36.5V，工作范圍更寬

VDD過壓保護功能

內(nèi)置前沿消隱電路

內(nèi)置過溫保護

過載保護

SOP-8L綠色封裝

基本應(yīng)用

AC / DC適配器

PD電源適配器

充電器

存儲設(shè)備電源

典型應(yīng)用

管腳排列

管腳描述

關(guān)于CR3016

CR3016是SOP-8封裝的一款結(jié)構(gòu)簡單同步整流開關(guān)，可工作于CCM,DCM 和QR 模式，最高工作頻率可達200KHZ，針對5V 輸出電源系統(tǒng)進行了專門的優(yōu)化和設(shè)計，內(nèi)置RDS(ON） 為10mΩ的N溝道MOS，用來替換傳統(tǒng)的整流二極管，能有效的提升整機的效率并減少熱損耗，提高整機的穩(wěn)定性和可靠性。

芯片特性：

● 可工作于CCM、DCM和QR模式，外圍電路簡單；

● 最高工作頻率可達200KHZ；

● 內(nèi)置RDS(ON） 為10mΩ60V的N溝道MOS；

基本應(yīng)用

AC / DC電源適配器

手機快充充電器

典型應(yīng)用

引腳分布

引腳描述

02、樣機特性

2.1：輸入特性

2.2：輸出特性

2.3：整機參數(shù)

2.4 保護功能測試

2.5：工作環(huán)境? ??

2.6：測試儀器

03、樣機結(jié)構(gòu)信息

本小節(jié)展示了工程樣機的電路、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）PD 協(xié)議部分原理圖

（3）電源部分PCB 版圖

頂層絲印

頂層布線

底層絲印?

底層布線

（4）PD 協(xié)議部分PCB 版圖

頂層絲印

頂層布線

底層絲印

底層布線

（5）電源部分BOM 表

（6）PD 協(xié)議部分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、反饋、屏蔽: 2UEW 漆包線；次級: 三層絕緣線

4）絕緣膠帶:3M1298 或同等材質(zhì)

5）初級繞組感量Lp：1.0mH±5%（測試條件：0.25V，1kHz）；

6）漏感量LLK：要求控制在初級繞組的5%以內(nèi)(測試條件：0.25V，10kHz）)

7）耐壓測試= 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，包絕緣膠帶。

（3）變壓器參數(shù)

（4）變壓器結(jié)構(gòu)圖

04、性能測評

本小節(jié)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。通過在不同的輸入電壓(從AC90V 到AC264V),輸出電壓（5V/9V/12V）)和不同負載條件下測試，得到待機功耗、效率及平均效率。

4.1、輸入特性

4.2、效率測試(PCB END)

4.3、輸出特性

4.3.1、線性調(diào)整率和負載調(diào)整率

4.3.2、輸出電壓紋波

注：紋波測試時探頭上并聯(lián)10uF/50V 電解電容和0.1uF/50V CBB 電容，示波器帶寬限制為20MHz。

?

4.4、保護功能

以下涉及過流保護、短路保護的測試。

05、重要波形測試

5.1、MOS-變壓器應(yīng)力：DRAIN 端、CS 端波形圖

綠色：DRAIN 端；藍色：CS 端

5.2、耐壓測試

5.3、溫升測試

本項測試評估成品樣機（含配套塑料外殼）在35℃環(huán)境溫度下長時間工作時關(guān)鍵器件的穩(wěn)態(tài)溫度值。

測試條件：輸入電壓為90V-264V。

5.4、啟動時間

06、EMI 評估測試

6.1--- 5V 滿載測試（5V/3A）

6.2--- 9V 滿載測試（9V/2.22A）

6.3--- 12V 滿載測試（12V/1.67A）

關(guān)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(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，這份堅持發(fā)揚光大。思睿達同時也可以提供芯片級定制服務(wù)。

多種方案，歡迎隨時交流溝通。思睿達聯(lián)系人：何工 18923426660，E-mail：manjie@threeda.com，歡迎來電咨詢，申請樣品。感謝！????

審核編輯：符乾江