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

1 [* N. ]8 I, y- a) K5 A2 G作者：屈工有话说
) O; V0 [3 m6 A* V2 C3 j" ~
$ O4 W0 c/ J: {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。

1 I* S: C, u  G; _9 f* D5 {, V以下为测试样机图片：
6 h1 h* K* b+ M% M4 Y3 `' ^- l

CR52177SC样机图片

1 t4 m- V6 @: B5 O( B1 ^, `, E+ u6 m【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
% k3 l' e% j, P  e% ^2 v0 @【控制IC】CR52177SC
4 s% u# P9 g6 V
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。

: x" {, k5 Q* V: ~/ \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

5 t$ P5 C7 j4 ~5 s● 极简外围应用电路
9 F0 k! _! j% f; v( A● 内置快速启动，省启动电阻
. p0 H2 n1 g& V9 D● 内置自供电功能，省供电二极管
5 j) ]+ v# }; k6 B" N8 {- Z3 E● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
" }8 k; g, U2 O1 T! J1 Q4 ^● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
9 G- H( }0 k# ~' H( c0 E; w0 n+ o● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
4 T8 r+ V' G$ {+ a● 采用多模式控制的效率均衡技术
5 m6 h' z/ W: ?0 n; _7 \5 W6 c● 内置输出线电压补偿功能
5 B; J  E* F6 q' v2 L6 P● 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
● 内置过温度保护功能
3 v; @! C( _# w' a/ t( y  V● 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
● SOP-7L绿色封装

基本应用
! j6 d/ j0 M* s( V  Y
5 m1 H! p& z( }$ L5 Y● 小功率电源适配器
# n5 C8 V4 z( w2 @8 F$ W* L' Z● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
& u1 c+ T. D8 }5 B2 ^/ I7 i5 u● 替代线性调整器和RCC

3 c% A) y6 X  U. \典型应用
3 ]3 w- x0 }' e# y  b
& ^. P% u7 Y0 n

3 A0 I9 D5 i, {$ V, T$ a管脚排列

管脚描述

2 u: k3 K2 p5 B  T8 b# }

【问题描述】
3 J" H0 d- ?9 A2 v' E
' F$ G$ a$ @0 s7 x2 C- [4 i空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

* `/ m8 i! b# l9 k2 d1 O

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。

% T/ m( N+ X* l2 i4 w【解决思路】

' l$ r6 H6 n/ V. o' f) v01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
6 x& y' T& Q5 i; Y1 h! U( R
（1）可能是假负载问题
9 O$ o5 S5 o% o& p（2）有可能是环路不稳定所导致的
+ E: a+ Z' }7 I% Z6 U  k! K: C（3）元器件损坏故障
5 Z$ r( d% p7 Q( G8 A! v2 ~$ L
9 `' x) r4 N% \02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
5 F! X, |" o8 Q
( h1 l8 e& l6 x& X% s（1）可能是输入电容容量不够
2 I7 f' z! r) K6 j（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：

# I. w; ~7 t; t8 x（1）反馈回路失效
, s! ^3 a4 A' K8 c  f3 ^  |1 T  {（2）功率开关器件异常
: q$ W8 H; P8 a/ Q6 h（3）OCP过小
( R  [" \' v- b  i/ X' u6 G（4）变压器感量过小
. l. p6 Z+ y# _4 X, s, }& t
【调通要点】
( H0 e5 C1 f& @( c/ Y# |3 _) K2 k' O
! Y: {& ?% M3 ]) W$ c3 ^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。
5 t9 N: J9 S) K" s  {
【最终结果】

以下为改善后的测试波形图：
2 {. X/ n/ A, v
/ E- {$ R7 l7 V+ j7 I5 P6 w

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

/ h7 u' P6 q) X) V& [: E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。
8 E, G7 U+ ?! @. I! [: w
, j- e3 t2 j* P5 t6 P8 b