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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑
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2 l! }* _' [2 ]) T t- ^作者：屈工有话说& u D# U. V3 ?3 O0 a5 s2 i+ W! `
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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。+ m; v. j" P& _. q$ _+ d- e
& M- r4 Y( Y$ Q3 N以下为测试样机图片：* a& {+ Y, H$ @6 s
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9 r4 y& o9 t# a) ^
CR52177SC样机图片
9 `: c6 D' ^( o# Y; ?【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
3 t! L. V, K: s4 v6 {. h【规格】5V1A; t2 I+ z9 Q$ f
【控制IC】CR52177SC
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2 V! g% C2 {% U! A" aCR52177SC—极简自供电原边PWM开关' w& l3 M$ @' {3 `# t1 _' `9 ?
0 O$ a0 l7 }% }* {+ s/ S {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。5 f$ {4 f0 z1 a1 ?0 w
% _5 c0 T8 e! U$ u; QCR52177SC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。
" H. w- }2 k' m6 U; ~% m1 U* T* [4 q t
# x/ u6 L- d& M$ z: t O主要特点
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+ M4 m2 c% V* D6 n● 极简外围应用电路
4 b5 j- k# x, j, B% I$ S$ V● 内置快速启动，省启动电阻+ g- {' H0 m7 M9 u0 [- ?
● 内置自供电功能，省供电二极管+ `3 m0 Z, A9 O* x, L4 ]: e0 e
● 省FB端下偏电阻
8 z; n- e$ Y! N, J/ u' C0 X3 d● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
8 w) I: W+ i; n● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
* W/ q( B' n& n& _: S/ X" ~" f0 V● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出+ ?/ ]8 ~7 H- L' v. f
● 采用多模式控制的效率均衡技术9 K6 A6 G) U# N6 k6 c; z. q. o
● 内置输出线电压补偿功能
2 G7 d! }6 K$ k [● 内置初级电感量偏差补偿功能
$ w$ u! o8 D1 _9 Y● 内置全电压功率自适应补偿功能; x/ V: R& r! C4 o7 H1 A
● 内置过温度保护功能
/ o! D( m4 E' x w; Z4 H+ ^. L● 内置FB开路和短路保护功能0 k/ e3 j- U7 L
● 内置前沿消隐. }; o. L$ k( Q: l, z; M0 p
● 逐周期过流保护/ s0 W7 l) u/ K c! X
● SOP-7L绿色封装
3 q& z( i& y8 M% s8 [4 A! t. r$ v: ?$ P8 [1 o, }
基本应用
" q. e+ w' i% d2 s$ P9 l5 I
" L" G m, m( I8 \$ {( B0 _( S● 小功率电源适配器
5 g0 d! p2 k8 ]● 蜂窝电话充电器
+ T# T0 o8 i; t8 Y8 T/ R7 q● 圣诞灯、LED驱动器) k( D; l: t4 L: [# n" {* I3 D* N% M
● 替代线性调整器和RCC/ f) V7 K# ]7 f; f& I
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典型应用/ d2 z: R5 ~8 C; {& K
& j1 Z2 u. N( Y) s& I; f* g% o' i3 A/ {+ x! w' w& X
管脚排列+ {5 ~$ M% y+ z8 c# l- _
7 m" X1 v. M( t6 \& w: G$ }
. ~. _6 L, }5 i7 N; U5 \& i4 x4 a1 P
管脚描述) u. k5 z) u! j) I
. l5 c/ G6 r+ P/ K: U: V! x3 _
) G& ~# [+ V/ x5 j& U; y2 y2 ^【问题描述】
+ w6 y- E/ O& g* S
8 O% y3 f3 l2 W空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
/ v2 @0 V+ \/ g! ?% c9 c$ S, F) Z4 y4 ?3 @0 G. n& m5 t
图1 输出电压波形图
$ d$ k y7 n& J9 g8 p+ E图2 MOS波形及频率图 1 W H0 t( C M o3 q# u
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。
$ u+ A5 t* J0 e9 t9 q. c) H2 O f2 R" n6 O6 J" d' u% l. n1 e
【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：
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（1）可能是假负载问题
; E& N; D5 v4 o（2）有可能是环路不稳定所导致的
( m! E0 V; _1 ~/ P; n! w（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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（1）可能是输入电容容量不够) R- \7 X% j" Q
（2）环路不稳定导致5 o0 g% |. B3 {% o6 a' |& S! x
（3）元器件故障8 J" y1 U$ h# |' d
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03、工作频率过高，可能是以下原因：" N" u' W' g* I. E
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（1）反馈回路失效
9 F& c7 L( h4 o' [（2）功率开关器件异常7 H0 M% j m! n6 F) `; \
（3）OCP过小* S' X, o+ |1 H# f2 [
（4）变压器感量过小+ r0 b7 [* Y' ~4 _+ I
* V, V$ m4 S* Q【调通要点】
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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。/ h [$ }; O# |2 x1 E
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【最终结果】, [# X8 T0 M; L1 K& t$ l6 \* N
+ S7 Q& H9 U8 X) m! `7 L4 D5 ]以下为改善后的测试波形图：
; y: x2 n5 P& o( k$ n! k9 N" h$ n7 E/ w
图3 MOS波及工作频率 9 Z, W0 x1 T0 a5 _9 s/ A
图4 输出电压 2 |! v A* i% b7 [$ e' o) X% `" Z" I
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。/ _2 x; I" l/ k/ c# Y; E9 j( @
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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