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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( h" i6 W% ~9 Q1 C# p9 G* N% u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。

: k+ b7 T( i% c3 h: ]( K4 [! e以下为测试样机图片：
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CR52177SC样机图片

$ X$ h! `; M: l0 }; J) b# Q【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
# l6 E& q" D: _6 g% ^【控制IC】CR52177SC

  q# W4 Q8 \+ G$ u; b4 \" c" NCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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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。
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- R9 w3 [% W# o' KCR52177SC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
● 内置快速启动，省启动电阻
& k( e3 a9 J! L& t& ]4 h8 m● 内置自供电功能，省供电二极管
0 A' H/ {9 A, l  k! \● 省FB端下偏电阻
) g% M. c; L/ {; }: @$ t● 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
9 B- S% A& B; g9 f: Z● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
# d, v, T3 \- S4 s; `4 h" E4 P● 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
. |; r) r' M3 t' H: d* U● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
8 Z; L1 L2 {9 v' y9 r- G● 内置前沿消隐
2 z- g. ~' {$ F) Q; J& I● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

; _' g2 D  K9 r8 Y0 o8 \, I0 N+ A基本应用

; @2 |7 `0 g7 K# W● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
1 v# ?; ?% }+ Z" b0 f● 替代线性调整器和RCC
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  H+ t$ W1 }, |6 Q: ]2 _) S# ~# y$ j典型应用
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管脚排列

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7 d$ B0 ?& y* v管脚描述

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【问题描述】
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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。
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【解决思路】

3 V8 D5 R. |9 T( ]2 O01、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
  \" O( k5 `" K1 M+ Y; R（3）元器件损坏故障

8 q" p" c* u- O0 }02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

: n: R; }. l" w( e) o  p# s* F- b（1）可能是输入电容容量不够
3 X- f4 X& j3 x（2）环路不稳定导致
/ `" h6 d2 u4 Q7 P8 r" h3 u( ]（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
  y6 {3 F7 f! h; T- B- {( I6 F+ H（2）功率开关器件异常
" f4 f5 w3 G" h5 }（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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# [+ Q/ L9 E6 S4 d0 _【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。

【最终结果】

* a; S4 \3 [! _) l6 {" A2 y. Y; j) N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

: {5 d9 Q0 V! a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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