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

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+ W% I0 v4 X# b5 Z作者：屈工有话说
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+ A4 |. o* ], t( N) _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。

5 @+ @9 U7 u1 U$ i7 f0 F  {以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

【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
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

1 W1 G4 P  K/ _. B% pCR52177SC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。
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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
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● 极简外围应用电路
" p% K0 U* e* P, p, b2 B● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
. V/ ^6 a6 u; C7 P. Z: A● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 内置全电压功率自适应补偿功能
2 p+ k3 X  n6 o4 C% y. F- p● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
! c5 E; ]; y/ j! w! s6 V' `! R● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
/ }0 M/ N/ p8 C& y5 K● SOP-7L绿色封装

/ ]: |9 t; r9 U: ~基本应用
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● 小功率电源适配器
, Y0 o- v1 p/ T& G● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
+ |* _2 g+ K3 @● 替代线性调整器和RCC
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典型应用
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, f2 A4 N+ ^0 C

, h/ m/ f/ b' U2 A管脚排列

管脚描述
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% t* q) L+ I  o; {+ D% A- ]. k& x: c【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

! s0 d) a1 J/ [3 O3 O9 ?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。
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8 Z9 C4 y2 J( s! d) i  R! b【解决思路】

01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

（1）可能是假负载问题
7 I2 F' T5 P: g" [7 r（2）有可能是环路不稳定所导致的
/ z& N. [' ^# u; T' }（3）元器件损坏故障

02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

" E+ L' E& o. P* C3 ?（1）可能是输入电容容量不够
" s, N& R+ m- M* A1 \4 J3 z* T（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

- ]" ]- t$ \9 e8 c6 J& a! g' V1 ^3 E03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
( M/ |, y& b0 o（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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" }$ l5 `5 g8 \! E7 m, s【调通要点】

1 U# l; P1 l3 H4 I- Q/ ?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。
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【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

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图4 输出电压

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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