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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: X/ Z) C- X# r0 u3 y& D作者：屈工有话说

0 V- m$ K  y5 p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。
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; v, I2 N! r6 J, F, j2 ^1 S以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

$ T; r8 K/ C; 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
# |4 Q+ t7 E. F( L/ M" M3 v【控制IC】CR52177SC

5 h- U! u/ B* M/ k4 JCR52177SC—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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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 c; H% w) G4 r$ K  f$ x● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
# r) b( R4 P  O/ U1 a6 ?! C● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
7 ]! m, B" }: b; t  `● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
, f( S( S0 `" k) k& E. E● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
' ]# @4 J) p' S- n! s/ I8 ^● 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
- }* [4 n7 H+ Y, V3 U1 k% I) R● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
) d4 T# z& V0 P- {1 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

7 l& g) Z" U& ]% @基本应用

● 小功率电源适配器
" l$ p1 T, c/ C● 蜂窝电话充电器
9 G' N* ]& \3 n● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

6 s) i# p3 W  j" t2 w典型应用
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7 d; f' `# e& p5 F6 l管脚排列
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9 Z5 p7 w& L  j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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1 {5 f: E5 V" c: q【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：
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* Y$ q" B$ u0 b* n（1）可能是假负载问题
1 N+ V) x4 W4 G; l$ t（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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' B% u6 c2 O' a9 g（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
9 v2 a! a% A& w5 L4 L4 G（2）功率开关器件异常
/ g" C7 M5 w9 l, j& _（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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( B* T  I7 y- B: w) B# `1 O【调通要点】
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8 _" k7 ~0 I7 \  k' S9 d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。
( V5 }; _  Y6 E, N6 I1 j% m" Y
( f3 W* \( x7 B  y8 ]【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

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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