电源故障之空载电压不正常、频率过高问题，试试这些方法

思睿达小妹妹

, U6 W+ Z5 x! n# \4 e作者：屈工有话说
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小功率电源被广泛地应用于航空航天、医疗设备、 通信、家电、汽车电子、消费电子等行业。在应用的过程中也时常出现一些电源故障，如空载电压不正常、低压无法启机、频率过高等问题。针对这些电源故障问题，本文将通过案例为您提供解决思路。
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以下为测试样机图片：
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CR52177SC样机图片

3 a; ~( Q4 X6 @: x$ D% q4 w【应用】小功率电源适配器/圣诞灯、LED驱动器/蜂窝电话充电器/替代线性调整器和RCC
【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

& I! ~5 j" \4 Y/ h4 y5 H* UCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

CR52177SC是一款外围应用电路极度简化的高性能原边检测控制的PWM 开关，具有快速启动功能，启动时间更短。CR52177SC内部采用了多模式控制的效率均衡技术，用于减少芯片系统待机功耗和提升效率，同时采用了初级电感量补偿技术和内部集成的输出线电压补偿技术，保证了芯片在批量生产过程中CC/CV 输出精度，内置的全电压功率自适应补偿技术保证了系统在全电压范围（90V~264V）内输出恒定的功率。可以工作在双绕组和三绕组应用系统下，自供电功能保证芯片能够在任何条件下正常工作，极简的外围应用仍然能够保证电源系统的稳定可靠工作。

CR52177SC集成了多种功能和保护特性，包括欠压锁定（UVLO），软启动，过温保护（OTP），逐周期电流限制（OCP），FB 引脚开路和悬空保护，输出短路保护，前沿消隐等，使得芯片具有更高的可靠性。
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主要特点

● 极简外围应用电路
% b# Y2 s$ S8 q% ~* C● 内置快速启动，省启动电阻
1 Y! u1 e, u7 z1 F4 R$ g2 h% f● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
- H6 \% \# S5 ]9 `, L● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
7 ~) V% F4 p6 k+ l' _● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
+ w; r: }- x+ r● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
, H) u! E4 {- R& C$ v- k● 采用多模式控制的效率均衡技术
1 {3 _% J0 q9 G4 F6 S● 内置输出线电压补偿功能
8 l7 c" F/ s! Q' J* J- {● 内置初级电感量偏差补偿功能
" Y" ~9 |% W7 A$ f$ x● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
! p0 t9 e! V' w1 Q● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
3 ?5 v9 A! p$ m2 K) K$ ^● 逐周期过流保护
5 A, B8 i+ a; ~● SOP-7L绿色封装
+ e9 {9 Q. k9 G
基本应用

● 小功率电源适配器
4 e+ ^# N1 `! B- Y; K, p● 蜂窝电话充电器
/ Y4 Z& q. m/ s* u- I3 l, i● 圣诞灯、LED驱动器
) ]- ?2 D- X! D● 替代线性调整器和RCC
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典型应用

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管脚排列

! V2 p. L7 n# z. u5 w! C管脚描述
5 O; @0 v7 N6 ^5 B6 D
5 x! d: I! R5 c9 f: g

6 n* \' f) I; q: v0 r5 Z. K+ J【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

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图1 输出电压波形图

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图2 MOS波形及频率图

" j" q6 `- w  r7 G/ Q图1为高压带载启机，后由满载转为空载的波形图，可以看到一开始为5V左右的正常输出电压，转为空载时电压出现不稳定。由图2可见频率为75.76KHZ，IC最大工作频率在70KHZ左右，可以看出频率偏高。

【解决思路】
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01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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6 ?) @. `( q' l& _8 t; P3 Y（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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7 k% M( @/ h" R8 A7 d& W1 a0 v（1）可能是输入电容容量不够
3 L2 n1 d) N  p' Y3 f# i（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
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; n2 ]! m$ R7 h4 g8 f03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
6 O" I- O% H* l) K* }/ \, D（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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) `- \- T; Z- @' v% ^【调通要点】

1 k8 |  l" p2 n* x尝试增大假负载，发现没有改善，排除假负载问题。发现VCC电容使用的为电解电容，由于CR52177SC为自供电的IC，怀疑是因使用电解电容使得环路不稳定、导致低压无法启机、空载电压不稳定及频率过高。并联一个贴片电容后，异常现象解决，但频率还是偏高。由于OCP在正常值，于是通过增大变压器感量来减小频率。

. l9 I3 t7 q% V0 T5 X- x  j【最终结果】

以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

/ M: o, o: X2 ^' E9 |. o由图3、图4可以看出，改善后工作频率最大只有64.1 KHZ，并且波形比之前更加稳定。空载输出电压也稳定在5.4V左右，低压也能正常启机。
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