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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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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/ z' |: @  x( J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
3 z1 H0 i  j/ U, E( _9 O【规格】5V1A
& h$ q! _: a- Z" k【控制IC】CR52177SC
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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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。

( k7 D+ G" a% z+ t: I0 X/ yCR52177SC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

- F9 [3 z, v; @● 极简外围应用电路
' Q! B  v1 f; j8 @! o5 _3 ]● 内置快速启动，省启动电阻
7 W" h2 C$ A* U' B. N) r● 内置自供电功能，省供电二极管
* ?) e3 ~) A2 I● 省FB端下偏电阻
/ w9 I7 N) _3 Q+ I3 m  j* A; \● 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
* x* k4 V2 \0 u; K: g! X' j& s/ q● 采用多模式控制的效率均衡技术
; Q  j8 _  b# h9 g/ S* Z% n% x● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
) r8 q: R: l$ M- c● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
- [3 `8 _8 @7 C2 R; S● 内置FB开路和短路保护功能
" F$ G4 A& w7 s. i8 s7 @7 D5 u1 K● 内置前沿消隐
6 P9 c$ D* W4 ?9 f# ~; k● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

  k2 K) R; Y0 T+ s( c: M● 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

* A/ L/ ^6 j# ~: H7 {5 j) g

! ^, A% x/ J# [" I& K3 `1 Y" k管脚排列

管脚描述

  Z# G2 k' x0 i/ g【问题描述】
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7 u% e4 j7 x5 e+ `4 P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

图2 MOS波形及频率图

8 I" ~% s( t' {7 R3 Z3 v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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01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

（1）可能是假负载问题
1 n9 L  |3 l, z0 s$ r+ H/ ?" p（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
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& K0 @% V0 u& G4 C02、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
（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：

% M" O0 M7 t- b（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
  }: d- q, F' ]4 e（3）OCP过小
. s+ M9 `  o1 e' G: R（4）变压器感量过小
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' q( Q0 |3 b; _! }3 j5 ^- I3 z【调通要点】
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( p) E, v: N$ y: _) N- W* T# X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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6 F2 n1 }; W* z/ C, o" s6 S【最终结果】
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/ c1 I" `! P6 a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

* e0 U3 n, k* y9 ~  C4 Z

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。