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
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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。

* s" f% T, v+ J4 O6 i3 H2 D# u以下为测试样机图片：
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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

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

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。

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。
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) O- O5 U8 Z' q主要特点
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6 [0 s( |8 I  F% s1 J( l4 E● 极简外围应用电路
* Q3 G0 a# O* t# t2 x- a! `● 内置快速启动，省启动电阻
. \3 o* K/ n) i5 E# b# H0 V● 内置自供电功能，省供电二极管
# K7 v# k) i; }6 n) B, ~+ R● 省FB端下偏电阻
9 x0 \# s  i) {: r7 R● 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
' W6 ~: z3 ?- O- k0 e● 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
" y0 j; H4 W) U- V● 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
4 H9 Z6 n2 w8 V6 v6 m  F● 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
● 逐周期过流保护
: i* P% P9 }  }" ^● SOP-7L绿色封装

1 z5 t+ U$ |8 s/ U5 U基本应用

) t9 T) C% B7 ]7 H( u) O  b# W● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
) ]0 g. b" l0 |1 z( ~6 u1 P. X● 圣诞灯、LED驱动器
- Z# E3 a6 }3 ^: W! y6 l1 ?● 替代线性调整器和RCC

) O. w! ~4 i1 O: O典型应用
  y1 v0 v  `$ K% p& f* w7 P& h& O

- O, I) R5 |# r- B9 @6 T管脚排列

4 A, C, H& m' t管脚描述

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5 L9 f) J+ w5 b5 j# L: u【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

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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。

【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：
( k; z8 x" B0 Z. Z) h* E' ^. {* J  f
* O) Z$ y( n; ]3 m9 H（1）可能是假负载问题
6 D9 O' f5 s3 i5 N（2）有可能是环路不稳定所导致的
1 W) W$ o% z, r0 n! o（3）元器件损坏故障
( \# f$ M' v. n0 ^$ H3 w' i
$ b4 h; V* y" H. B9 a4 |( o02、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
9 h  k% f' [7 b6 G1 a8 `（3）元器件故障

. B3 d4 v2 B. z! _03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
8 U# l5 V( U* \9 E: _: J0 l（2）功率开关器件异常
9 Z& x6 c: I& O3 J% r4 d3 X$ a+ y; l（3）OCP过小
0 ~* F2 F2 ?. f( m6 q6 r（4）变压器感量过小

6 n6 j# _8 {  t8 B【调通要点】

& W. j( j, N; z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】

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

6 f! @2 g! b0 j9 J) a2 Z) D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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