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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- @# ^, h6 s7 Z5 y: d9 b作者：屈工有话说

6 b0 w4 t; S) E1 _& R% _, n! K& Y: 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。

- c" }# L! _# X/ v$ h2 ?% D  \以下为测试样机图片：
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CR52177SC样机图片

" u6 Q4 \7 Y7 R! Q$ f7 j% ?4 B5 E: [0 ?【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
. _& P$ e; q8 K) d0 T0 `+ m, J' [. J【规格】5V1A
) T+ B; X  Z8 j) V  ]6 K9 u. Q2 x0 V【控制IC】CR52177SC

$ ?0 C: o, f$ H# d* I, W, xCR52177SC—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。
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0 p, i. \9 T: t. H6 ^5 nCR52177SC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

% u" G- k2 F( k. ?" I/ y● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
) X1 ]' y/ o' @● 省FB端下偏电阻
& h5 Y4 R! g/ w( y● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
● 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
* U! n* b9 e, r7 k6 l1 }) |* w* a● 采用多模式控制的效率均衡技术
- ?6 X4 ~/ H5 E' I● 内置输出线电压补偿功能
3 m1 O/ E2 L1 e● 内置初级电感量偏差补偿功能
' W1 U6 z) {$ O3 H● 内置全电压功率自适应补偿功能
1 w2 C' `3 B5 `' J; d● 内置过温度保护功能
( e2 @% ^1 `$ o● 内置FB开路和短路保护功能
* U) g. O. `1 v& Z" R● 内置前沿消隐
: [! e5 o3 {1 O9 J0 n7 p- k) a● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

( h9 E) z* B, Q7 F" @% a6 L● 小功率电源适配器
; h; ]! W% b  G& Q● 蜂窝电话充电器
# D; K' Q1 A; \2 C● 圣诞灯、LED驱动器
) y* t1 L) v0 q3 p● 替代线性调整器和RCC
6 N7 k6 ~( m0 q3 E0 @( Q
典型应用
% ]+ F5 Y" |% W4 M' Y; i  k4 a3 M+ z
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管脚排列

5 ]& X8 O% C3 d" }2 a* J

2 Y8 d7 f8 j- H5 T" S# H$ t* v* t管脚描述

0 B/ d% ]! l# f- _【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

. K! H+ W, c; m5 I8 @

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

/ i! z( D' J* }+ O% {6 _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。
4 w/ l" {0 _1 j( J" b2 \
3 x: `; ~3 S2 f6 ^. ?% J: R, ~【解决思路】
+ V' j- D: d: g8 D, @3 ~
* A$ u/ z. T! A2 _  C, y7 V) v/ P- S01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

% b; q( N, ^$ L7 T( c( W6 V（1）可能是假负载问题
' [0 L+ J; H, x9 S（2）有可能是环路不稳定所导致的
. _! S+ y9 [3 j& R（3）元器件损坏故障
+ q& E! Z5 b  f. c
5 L, F5 l5 a- t: C, o3 h02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
& U$ h3 p* F( G7 y
  `0 g/ m0 u( U9 p0 x1 y" A) o$ {（1）可能是输入电容容量不够
* ~7 ]# s- p1 [0 m* |- B（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
4 n; E* @6 q9 k$ g1 V# n
7 b5 R3 {" f  ~/ Z5 z1 J( d03、工作频率过高，可能是以下原因：
6 P: |7 ^6 V$ R( a4 A( K
; S$ g0 t4 v4 b" i; w/ N  Y) s（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
2 y2 l" E' C  ~# k（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

, x9 @& {6 Z  o# @【调通要点】

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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2 W' I* q) s0 |: N0 D7 Z( \【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图：

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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