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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$ c/ A& O% L2 Z2 a! o( m, c作者：屈工有话说

. a0 O% s4 z! s0 Y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。

- [. X: a2 ^$ L1 r& o以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

, j  j3 ?) E3 i【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

3 h( U2 H: B$ X' {CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

/ H; [% t' C$ d& q# lCR52177SC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。

; K# I6 a, Z) _9 m9 ]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
6 T6 R- H( [; R; Z
: g! g$ k5 _1 v. j9 z* B● 极简外围应用电路
, w0 ^5 x/ L! ?! r0 w: v● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
  I$ T  e) P+ b0 I& B0 L● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
; W' e( M' U! h2 ?* F  S4 O● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
0 R2 Z' R' u3 a' I& a● 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
) J0 Z* @. e3 ]5 L% Y● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
6 P0 G$ x* k8 V. Q3 A; |6 t% y" v● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
4 _8 L! f0 J; q/ ]● 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
+ o1 W- V0 j1 g- h) T$ ~● SOP-7L绿色封装
% i8 f' b) m* V' m' C+ {8 W
基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
7 x: I  D* _6 C: @' \/ \: A$ J● 圣诞灯、LED驱动器
/ E0 p9 Y* v$ F* i' V● 替代线性调整器和RCC

典型应用
0 R3 @5 e5 t; o: V2 i$ y: T

管脚排列
* O; [& l2 }1 J  n, G2 {
3 K4 W5 R& F2 ^) x" }+ H8 A) J

管脚描述

' r$ S3 N# a2 ~+ @9 H

0 T8 F5 `! A( j% V7 ^【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。
0 p" K& q4 i) u

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

: B6 ?5 s. v/ h+ g# B  D9 j& a2 x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。

! B, O7 q# H8 w+ V/ J/ X+ m【解决思路】
* F& _7 S  z1 R7 b2 s8 a: R
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
) ]& _8 B+ b0 I' [% e# Y$ `
' D, f( o9 h' X; O（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
$ O2 _; A2 e/ o. L2 G
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
/ _0 k3 {. T6 X9 G: l1 V（3）元器件故障
: M# q3 ?' r- K& x
03、工作频率过高，可能是以下原因：
  t6 W* S+ q  |: T' P
（1）反馈回路失效
1 s! F$ D3 |( g2 W（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
/ u# E* N1 ?) x4 G% d3 J( S（4）变压器感量过小
% d7 r2 k8 `: |7 Y8 K1 k
) D. U) o: H4 ?8 ^$ ^【调通要点】
  H1 p6 {% P, T' l6 I, t( F
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】
* R4 ?; m7 Z- b+ c& m
以下为改善后的测试波形图：

. Z4 r2 l+ V' _# o7 t

图3 MOS波及工作频率

( _) I$ p9 P1 K* k) ?. C

图4 输出电压

1 A) `! [; c5 D; S3 c0 p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。