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

作者：屈工有话说

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。

以下为测试样机图片：

. n) ^. u( x  ?- o2 ?

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
. J7 P9 g+ Q! u# G7 E【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

: R3 p/ e# _2 O1 C$ 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。

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。
8 _# a' \' j8 {) c" X' D/ o
2 Q2 S; O- T3 l4 G  m主要特点
! M$ o0 P3 F% ~/ u: V
● 极简外围应用电路
: Z0 b8 `1 l) L" a● 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
2 |: S" e- O2 z1 y● 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
( A/ x$ F! ]9 o# H* A● 内置初级电感量偏差补偿功能
& x6 d* H* C2 T! H● 内置全电压功率自适应补偿功能
' u9 k1 z6 g) F* ~+ b● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
) e/ h& g, O* d● 逐周期过流保护
- Z0 t8 ^4 q+ O) l● SOP-7L绿色封装

基本应用
& ]  `9 F$ |. V3 }: d* l; Q
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
& n8 u# A, S, o# w7 r5 r" f1 q● 圣诞灯、LED驱动器
- u6 x9 n# w, _+ f● 替代线性调整器和RCC
. y; M) o( T6 c( z
典型应用
8 W6 S5 k3 P9 l. L9 [
' e9 ?& _  s% ]7 p7 K

管脚排列

管脚描述
3 s# A8 \) j* Q8 z- L

【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

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。
. {! \( q" a! \6 r5 I
【解决思路】
$ S; z. o+ S' {* Y. [
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
（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
1 c# A1 X7 ^# j3 R+ J
  {3 h0 n: L) S( {02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

（1）可能是输入电容容量不够
4 ?5 E: Q" J2 }（2）环路不稳定导致
& o9 _8 A. U$ |  Z) [（3）元器件故障

! }  X5 u" {' m/ C0 K. j03、工作频率过高，可能是以下原因：

2 Q  q5 {8 h7 z. e5 o$ [（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
5 W9 [$ f) ]% h" v（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
' V4 _5 |1 d( S! [) e! J
【调通要点】

1 i5 G% a5 @0 `, ?! R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。

【最终结果】
  v3 s) ~+ i7 g6 T
# o4 _9 K, o# }. `$ K. Z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

5 b, e$ ]! h% d8 n7 g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。