拒絕等待，出行無憂！30W PD快充方案讓你的器材電力十足

隨著流動通訊器材的普及和技術的不斷進步，充電器作為我們日常生活中必不可少的配件之一，也在不斷演進。其中，PD（Power Delivery）充電器作為一種新一代的充電技術，正逐漸受到廣大使用者的關註和喜愛。

PD充電器擁有更高的功率輸出能力和更快的充電速度。與傳統的USB充電器相比，PD充電器可以為電子器材提供更多的電力，從而大大縮短了充電時間。無論是手機、平板還是筆記電腦，透過使用PD充電器，都可以實作快速、高效的充電體驗。

以下是基於思睿達主推的CR6900ASP+CR3015A_30W PD智能快充方案。該樣機方案在同類產品中成本低廉，可以智能匹配通訊器材，實作快速充電。具有低待機，高效率的特性；全模式（5V/9V/12V/15V/20V）滿足快充能效標準。

01、樣機介紹

該測試報告是基於一個能實作寬輸入電壓範圍的30W PD智能快充，可根據被充電器材USB訊號調節5V/9V/12V/15V/20V輸出電壓。PWM功率開關采用了思睿達主推的CR6900ASP，同步整流芯片為思睿達主推的CR3015A。

CR6900ASP+CR3015A_30W PD工程樣機示意圖

關於CR6900ASP

CR6900ASP是一款高整合度、低待機功耗的CCM+PFM混合電流模式PWM控制開關。CR6900ASP輕載時會降低頻率，最低頻率22kHz可避免音訊雜訊。

CR6900ASP提供了完整的保護功能，如OCP、OTP、VDD_OVP、UVLO等。軟啟動功能可以減少系統啟動時MOSFET的應力，前沿消隱時間簡化了系統套用。透過頻率抖動和軟驅動電路的設計，降低開關雜訊，簡化了EMI設計，CR6900ASP OVP電壓高達56V，提供更寬的VDD工作電壓範圍。CR6900ASP提供ASOP-6L的封裝。

芯片特性：

● CR6900ASP是內建650V高壓MOSFET的CCM+PFM模式PWM功率開關；

● 內建軟啟動減小MOSFET應力，內建同步斜坡補償電路消除次諧波振蕩；

● 65kHz開關頻率，具有頻率抖動功能，使其具有良好的EMI特性；

● 全電壓輸入範圍，低待機功耗<75mW；

● 能效滿足DOE Ⅵ和CoC V5_T2要求；

● 較寬的VDD工作電壓範圍（8~54V）便於設計；

● 具有「OLP、SCP、OTP、OVP、輸出二極管短路」等自動恢復保護功能。

基本套用：

● AC/DC介面卡

● PD電源介面卡

● 充電器

● 儲存器材電源

典型套用

管腳排列

管腳描述

關於CR3015A芯片特性：

● 可工作於CCM、DCM和QR模式，外圍電路簡單；

● 最高工作頻率可達200kHz；

● 外驅MOS，驅動能力強，可靈活套用。

樣機特性：

● 多電壓輸出，智能匹配通訊器材，實作快速充電；

● 低待機，高效率。全模式（5V/9V/12V/15V/20V）滿足快充能效標準；

● 符合EMI標準，EN55022B&EN55013。

CR6900ASP是一款采用內建650V高壓功率MOSFET，具有最佳化的圖騰驅動電路以及寬VDD工作電壓電流模式PWM控制器，適用於待機功耗<75mW的AC/DC電源介面卡、充電器電源。CR6900ASP采用CCM+PFM工作模式，整機全負載範圍內都有著較高的轉換效率。在空載時，電路采用間歇模式，有效的降低了待機功耗。內建抖頻功能，具有良好的EMI特性，樣機EMI滿足EN55022B&EN55013標準。

該樣機方案在同類產品中成本低廉，該樣機尺寸為54mm×44mm×22mm，具有「OLP、SCP、OVP、OTP、輸出二極管短路保護」等自動恢復多種保護功能。

樣機的變壓器，采用了RM8磁芯（PC40材質），變壓器繞制工藝部份，請見後文詳細說明。

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4章節中有詳細說明。

2.1、輸入特性

2.2、輸出特性

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

03、樣機結構資訊

本小節展示了工程樣機的電路、版圖結構，變壓器結構及工藝。

3.1、電路原理圖及PCB版圖：

（1）電源部份原理圖：

（2）PD協定部份原理圖

（3）電源部份PCB版圖：

（4）PD協定部份PCB版圖：

頂層絲印

頂層布線

底層布線

3.2、變壓器繞制工藝：

（1）變壓器電性及結構示意圖：

（2）規格參數：

1）骨架：RM8 立式（6+2PIN）,Ae＝64mm²；

2）材質：TDK PC40或同等材質；

3）初級、反饋：2UEW 漆包線；

4）次級：三層絕緣線；

5）絕緣膠帶:3M1298或同等材質；

6）初級繞組感量Lp：0.68mH±5%（測試條件：0.25V，10kHz）；

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

8）耐壓測試=3KV 5mA 1Min；

9）成品要求:浸凡立水。

(3)、變壓器參數:

3.3、元器件清單：

（1）電源部份BOM表

（2）PD協定部份BOM表

04、效能測評

樣機效能主要是針對工程樣機的輸入部份、輸出部份、各種保護以及一些時序進行了測試，以下為詳細測試方法及結果。從測試結果來看，以下各項測試均合格，能夠滿足大部份客戶的要求。

4.1、輸入特性：

本樣機經過在不同的輸入電壓(從90VAC到264VAC)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、無負載待機功耗(輸出5V時)

表2、輸出PCB板端測試100%載下的輸入特性

表3、輸出板端測試的效率特性

4.2、輸出特性：

註：以下數據均為板端測試；

4.2.1 線性調整率和負載調整率：

表4、線性調整率和負載調整

4.2.2 輸出電壓紋波及噪音：

註：紋波及噪音測量時示波器探頭並聯10uF/50V電解電容和0.1uF/50V CBB電容，示波器頻寬限制為20MHz。

表5、電壓紋波測試

紋波雜訊波形圖：

4.3、保護功能：

以下測試過流保護、短路保護功能。

4.3.1 過流保護：

4.3.2 短路保護：功率計限流電流為2.5A

4.4、系統延時時間測試：

註：AC 端（藍色）、VO輸出端（紅色）波形圖。

4.5、溫升測試：

本項測試評估成品樣機（含配套塑膠外殼）在25℃環境溫度下長時間工作時關鍵器件的穩態溫度值（℃）。測試條件：輸入電壓為90V&264V。

4.6、其它重要波形測試：

DRAIN（紅色）端、CS（藍色）端波形圖：

4.7、EMI評估測試

測試條件：輸入：AC115V/230V；輸出：5V3A/9V3A/12V2.5A/15V2A/20V1.5A；負載類別：水泥電阻，限值標準參考：EN55013、EN55022B