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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作者：屈工有话说

0 Z+ Z' w* n: ^% l4 H; @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。

% {; Q% U9 F+ z: ^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
/ D6 E$ Q, t" d5 l. C+ u$ o【规格】5V1A
! t0 j$ ?" p( p7 |9 E( {9 ~- Y【控制IC】CR52177SC

6 V3 v' N3 t* [- X: O; R& ~CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
( q6 m" R2 B6 P4 Z
9 p9 Q1 [( u* d3 wCR52177SC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。
) @( ^: |  t& d. {9 Q# p' e2 M& d
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。
+ J. G6 p) }" g* D- |7 x( |1 z8 S
7 C: o) }+ B, s; M$ m- k2 y主要特点

● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
* J$ y+ l9 @3 ]1 @* m2 z) d● 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
5 G8 m- ~8 a$ p- d6 P● 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
8 y: l6 h6 O: r) ~) }" w● 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
● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
* c3 O$ q: A4 W, X● 内置前沿消隐
& f3 _/ J. P& [) I● 逐周期过流保护
' n' W' k/ @/ @8 b, s. z% V● SOP-7L绿色封装
( F& h0 e6 R6 P! f! F2 f5 E& S$ c- e
基本应用
. w/ H; x' g& R
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
; G" P* \4 ]+ f. ?. Z9 g● 圣诞灯、LED驱动器
: v, U1 q, L/ i● 替代线性调整器和RCC
1 e& M7 I' H. w7 M3 X
0 x3 V2 J; {, R8 B8 B典型应用

/ f2 H+ [7 E# s4 g

7 p' K/ `+ f/ O% D# ^- }# [% _: x+ o管脚排列

7 v0 _& \8 ^, U& a: M3 R

9 b/ v' S. g1 p2 b- e管脚描述

【问题描述】
5 C* k% c, M( O5 X' m/ H
! A' _. b7 O! u5 y7 n5 D空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

+ `9 R, v2 r; b  D

图1 输出电压波形图

  D$ \9 u8 R. q, e$ \( A+ N  P

图2 MOS波形及频率图

5 q5 I# B$ o/ Z4 |  n6 T" R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。
( K( v$ V# K' b, e: q- X5 e
$ K+ W% C" @. X( n, r8 I【解决思路】

" `* j- N2 T/ \) T. O, X! [/ ]4 B01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

5 j% _4 \  @  J5 H; j8 p3 F) m（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

  d* Y# U" B0 G0 t2 H" z02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

% x! e8 D1 Y% ?( {2 D$ n（1）可能是输入电容容量不够
0 r$ c$ H' B4 G* M$ e) x& P3 {（2）环路不稳定导致
- w/ b( M. {" {( e+ U/ m6 X% j# E; [（3）元器件故障

& y# [$ \" z, ~; a# N0 o03、工作频率过高，可能是以下原因：

. R2 ^& o: s3 Z7 G; W" A0 J0 q（1）反馈回路失效
: y7 w' A* {& P/ }7 I" n（2）功率开关器件异常
3 e5 }- @: e7 U% h4 m" \9 q（3）OCP过小
: E( Y) ]: w6 Z. K4 ]2 z  L5 T（4）变压器感量过小
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  u+ U$ z/ Q  y# l, Z% D! U: t【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。

! k: B9 T4 O9 L5 W【最终结果】

. j# X. Q4 P; r- w1 @以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

' I; j4 o1 L& s9 \- I

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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