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。

" v2 E$ ~$ g5 G1 i8 H% h以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

2 W! [( v5 x3 h  Q% p& n' l【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
8 l. Z0 R  B; s$ ?【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
- N  l& I9 m* o: p! y
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

6 b4 n3 S2 ?( L, gCR52177SC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。

8 |# y, w* e4 {& i( `; `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。

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
● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
4 t/ h, Q, V2 Z% g. \' s● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
: p+ T" d0 }3 v● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
2 Q* P2 F/ i5 A7 o5 c& N/ o8 d: B● 采用多模式控制的效率均衡技术
$ s& z' u: I+ t0 z3 x● 内置输出线电压补偿功能
0 |+ ~: ]( h1 d# F) M. C" s● 内置初级电感量偏差补偿功能
4 g% Q$ D3 m4 Q, j! b● 内置全电压功率自适应补偿功能
6 C3 G& Z+ Q% x9 r, }● 内置过温度保护功能
+ s- ^% [3 _4 D, R● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
+ w5 X! ~+ k$ J' d7 a+ w8 Y● SOP-7L绿色封装

基本应用

0 K) |% ~4 j' Y! @1 O/ m● 小功率电源适配器
1 d* p4 ]5 k1 k● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

' J) E5 I  g6 F- W! P( K3 H. f典型应用
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4 J' j/ ]3 h1 O2 t* i! @1 I

& T- a/ R$ U& \管脚排列

管脚描述
' s% M* n7 e" h4 I7 x' S* H- [4 O
. U  W$ M% H" T2 J

【问题描述】

9 ?( V2 |3 I& Y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

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图2 MOS波形及频率图

$ N) A# J3 H  e% X* e- q9 ?: d. r1 f% D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。

  l8 H4 Y$ H) q. \$ l【解决思路】
2 h8 K6 H' M' F4 `7 s
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
) s! I7 o( W# q! r( M+ ~4 i6 O2 `（3）元器件损坏故障
7 R: q+ J0 U8 b1 j3 L: S6 d% n
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
（2）环路不稳定导致
4 D: l8 q* \  l9 \; I# v5 R: p6 x（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：
# p. O/ L8 _+ [, d/ J( q! E
（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
, K& Z' g0 M6 a* N# I: o（3）OCP过小
7 f. h7 h- ]  X/ Q( ^: v9 u. S（4）变压器感量过小
6 B( g( U1 h, L3 q$ @
: l9 u) i3 O, R【调通要点】
8 l/ J2 C6 \; k# O  ~; ~
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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8 b3 B/ l- ~% p7 ]0 p( `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

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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