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

  t: q. O' V" k( j5 q2 V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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6 z3 g! }+ K5 ~6 [. u1 ?& K2 O2 d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

, [3 n: y2 k# c: O8 y1 C/ W& DCR52177SC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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% z7 b" W' d  yCR52177SC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。

" @% D8 U0 }: F主要特点
: E' }( v+ y# d3 ~+ A
● 极简外围应用电路
  I* }  S! _- Z% N● 内置快速启动，省启动电阻
4 b. m8 ]+ [; T( j! s● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
& `2 \# W; f: q0 L6 f  [& W● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
8 f  c5 g% V! d- N7 V( u" i● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
( M$ o3 `1 K$ ~/ k* g# t● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
# _* l# m! K" q1 ?; d8 G7 M6 C● 采用多模式控制的效率均衡技术
- G# ^( o# R8 O● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
' e3 W# x0 j! i● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
5 Q0 l% |8 k; j# Y; i4 Y7 I● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
' i1 l! L5 j  o# t● 逐周期过流保护
4 K& r9 }2 d8 V7 k) Q● SOP-7L绿色封装

3 W7 w8 G. P0 h7 P" o" ]基本应用
5 B. s7 h. E- O2 ~7 ?% G
● 小功率电源适配器
5 X5 F9 C6 w" [● 蜂窝电话充电器
) Q+ Z& o& y/ P! b● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

4 h9 w8 S, s# e2 p典型应用

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管脚排列

管脚描述
3 y' d6 Q8 ~0 K' U- n3 x
3 R/ \4 r- W+ M0 t) [

. @/ R8 T; z) T; m- Y【问题描述】
/ W' m9 b( `9 x
# F4 S% w/ T* j5 G) z7 B空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

$ D" c' z, |: Y/ v# }

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

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。

: |+ `& n* ^+ G# \! u, ]【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：
/ H- M- c* R/ e# j' G4 ?
（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

02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

  W$ Q9 r% i$ x% n$ P# C+ h5 M（1）可能是输入电容容量不够
; A. z0 y- O/ C5 n6 y+ c（2）环路不稳定导致
) O0 L9 P6 n4 \. r! _（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
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: J: {2 ?* s) p% K& E0 M5 ?（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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1 L/ {: N8 E$ T9 K- h【调通要点】

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】
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( l# O( f% o& L( N' _* L以下为改善后的测试波形图：

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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。