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

! |5 o* m* U  q, [6 l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。
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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
4 x/ w+ U" |+ J4 ?$ m【规格】5V1A
* V  s+ @4 r' n  @【控制IC】CR52177SC
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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。

. G. |% {( s6 wCR52177SC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。

* ~4 Q$ }# K( a* K7 x0 }  U主要特点

2 ?6 ]; Q0 l1 [! Q$ e● 极简外围应用电路
) |( J( S) P) ]& T● 内置快速启动，省启动电阻
0 @" s# X9 y7 K' O9 }3 ?● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
) i2 w0 a# y2 x% P8 O0 H4 d● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
& O; d' a. i2 E● 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
# T, M7 C2 b3 P● 采用多模式控制的效率均衡技术
3 ~4 t6 T3 t; W; g) |● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
& ?# l; X, f' z● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
6 K6 n' a' H* y; c0 s● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
3 p2 Y1 r; ?$ e8 A) e$ }● 逐周期过流保护
% f3 T1 h' l7 I( n6 c● SOP-7L绿色封装

- _3 k8 s+ n+ d4 S  W3 g基本应用
2 m/ t7 a) T! i6 X8 @" h
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
" e, t' m4 @8 |● 替代线性调整器和RCC

/ p3 O: ~3 i; n$ m; @典型应用
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管脚排列

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  I) C" u3 @# N5 q$ V( g1 u: Z7 b" q" g管脚描述

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【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
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图1 输出电压波形图

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图2 MOS波形及频率图

5 H2 |( B3 E4 ], a0 H' b4 I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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7 B6 G+ `8 N( B1 n+ R8 M【解决思路】
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01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

0 i% p5 J7 [, E0 g. M6 v7 U（1）可能是假负载问题
  P+ R  |( r5 y6 ~7 {8 K* k& E4 i（2）有可能是环路不稳定所导致的
6 ]/ q: U+ f/ b* l（3）元器件损坏故障
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2 ?( r; A+ }7 E02、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
（3）元器件故障
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. f) o* @+ E% [% `; i* Y03、工作频率过高，可能是以下原因：

# V- x. H( k4 t6 `6 e* X（1）反馈回路失效
$ s! F. U* s) S1 T6 v9 c（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
* |/ |* k' H% R0 A7 P（4）变压器感量过小
0 ?/ \5 p  l+ x6 X; r% H
【调通要点】

3 o" R4 P% O  X, Z, F& U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

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图4 输出电压

4 m) P! k! @/ P: B# S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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