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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" Q' ?( s( z) z1 y8 \8 n" J作者：屈工有话说
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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。
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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
& I, h6 T) N' a) J, j5 Q* f【规格】5V1A
1 v# e' ^' B5 W$ b  J' t【控制IC】CR52177SC

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。

. Y6 [4 R: y3 T8 U, d1 z( m1 DCR52177SC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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主要特点
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' h! S; m& d$ c1 m3 ]+ A' ?  F● 极简外围应用电路
3 Y' O8 T0 y6 R% [* e+ v● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
) B  p3 h7 M2 [% N( q; N& V% \- {- h● 省FB端下偏电阻
● 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
, b# S6 ?: Z, m4 @- j. F● 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
1 z' r- s6 l( v● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
  g9 Y: P4 g& ]2 S● 内置前沿消隐
5 X" Y4 p5 u- [● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

+ L: J( P4 G- L& B基本应用
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● 小功率电源适配器
9 d1 x0 P" |$ F9 D● 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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1 m& c% ^4 b, z管脚排列
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管脚描述
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' u' I( `5 n4 Q% [5 Z【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。

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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

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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【解决思路】
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1 O" v; D) l# N01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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* m5 F& @  h8 Y0 W6 ]3 ^（1）可能是假负载问题
7 J5 o: |" {0 r. U: e（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障

8 ^7 S- w7 U4 Z: I/ {& i: n02、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
! p' J# H( b( ^5 L5 ]- V" V（2）环路不稳定导致
6 y+ g" F; T( p3 j' F: |6 A（3）元器件故障

# V" ?- H1 I; N03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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+ F' S* z/ ^2 q; 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。
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【最终结果】
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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

; t* B% s/ p0 x  [  W8 k' v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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