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

$ F+ x" c# R9 C. c7 b7 S作者：屈工有话说
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9 }, H" k3 x, D3 Y% E5 z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。

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
2 S2 ]- P4 r: y* t, I" T, O; d: p【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

7 G" D; D: W0 a3 E" _$ u1 v/ x8 cCR52177SC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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( u2 ^  k2 i) k" sCR52177SC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。
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3 p, h: f" J: H. q/ `主要特点

● 极简外围应用电路
$ D7 i- }) s' j3 J● 内置快速启动，省启动电阻
6 G7 [$ A$ l( M7 ~# F, V- |● 内置自供电功能，省供电二极管
* X3 E3 x. Q2 [  n' f5 b● 省FB端下偏电阻
+ z* D( Q8 @3 M. Z" Q9 e  V; ?● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
8 R$ l! ]/ H. R1 C0 @4 p5 m+ a% g● 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
; H- d9 @8 {* U- U8 l' s● 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
2 R( C6 F8 e3 h● 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
) |1 X$ X, T" M% {) o● 内置过温度保护功能
& H. H4 D* ~, g; `) Q3 e" L8 V( n, x● 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
. a, ?9 y% v* U! v9 s: @● SOP-7L绿色封装

( U, c: S+ p' [, S! @4 I基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

典型应用
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管脚排列

管脚描述
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6 {; N% p3 P! w+ |& s【问题描述】
* [* u7 C8 C: a) `. @. Z
6 Y$ ~5 A/ C+ F7 F' h9 b" U空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
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* c, U' d' u/ v+ J5 n. r

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

4 w$ [# O4 p, |) D) s, r4 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。
6 V& k& v7 K' ^  ]
  h0 M+ `- \4 X, [【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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（1）可能是假负载问题
3 ?7 D' L( B  \' H" p' S' g（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障

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
( U0 X* G" F7 O- T9 Y: Q+ u- m! A（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：

- c- d( e' t$ Q' S% X, `（1）反馈回路失效
& _* G( f. @3 F  b, @8 U* v* D2 P% s（2）功率开关器件异常
8 P- b* x6 S) o- G, m$ f, Z（3）OCP过小
( R" }  C& ^$ t& D( x（4）变压器感量过小
* L# G0 d' C- g
3 u- u% E! v1 {% U) B. }/ F【调通要点】

1 M' V, d9 W" M1 m  ^& p( A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】
( T$ `0 g; W  O
) _; K1 Y/ Z/ u7 q" j9 I- J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

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。