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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 ( b( v* C4 F. B+ T
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作者:屈工有话说, b: f! G8 g! m# K
# n0 Q t" F h$ O, T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 6 w1 h( P v7 L' |6 V, b
【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. j6 d( f% J; {# A' [6 P9 X D; V) R
【规格】5V1A. R; W% ~3 ^% Y9 E) }, y6 a
【控制IC】CR52177SC8 Z& d! ~+ W+ b% z8 z
5 r& u u" ~# _% u( Z8 q8 \) [3 ]CR52177SC—极简自供电原边PWM开关( V) n% K; c( \/ D
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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。. }# H. m2 o3 n7 c: v: x- }
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CR52177SC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。% w, e" s5 j- O/ k: i- g
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主要特点: K; R9 {7 i. `+ H- V: ^
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● 极简外围应用电路! i c4 `3 l8 f6 r O
● 内置快速启动,省启动电阻' y9 `# J' I) A- h. j* r$ k: H' q4 X
● 内置自供电功能,省供电二极管& I7 x8 p1 L" F9 J: X! R
● 省FB端下偏电阻
* b6 ^* b5 U: c! u6 e● 内置峰值电流检测,省电流采样电阻1 c$ U1 e0 c2 p+ b3 r
● 原边检测拓扑结构,无需光耦和TL431
8 C+ q" E, ]7 c u+ v4 S( ~, I● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
8 D$ _; f3 U: s% l( ?● 采用多模式控制的效率均衡技术1 @8 X8 {$ j% P
● 内置输出线电压补偿功能 B; H( t% i" t
● 内置初级电感量偏差补偿功能
, ~* ]& x" y8 g- r● 内置全电压功率自适应补偿功能4 W! o7 F. @; p# o8 k
● 内置过温度保护功能
: c* D3 I5 a/ y G2 W( U● 内置FB开路和短路保护功能
; V- x" s4 k2 U/ I● 内置前沿消隐7 F- v3 H1 D" m4 [
● 逐周期过流保护7 A1 x+ F: P% l) |% Z
● SOP-7L绿色封装
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1 h3 @& q7 u8 p! b0 Q基本应用7 N+ W4 C) S- z8 t2 c) k# K# ^9 a
, z0 o5 a n& \' u. r- j● 小功率电源适配器
; d; @, b3 Z4 |) P* n1 T# g● 蜂窝电话充电器
# |4 u/ j& g7 u" n) O/ s● 圣诞灯、LED驱动器
5 Z/ |* J4 ?/ l. o* q5 S, ^● 替代线性调整器和RCC& A/ P$ q! f. f/ u' q
' Q9 ~+ d" ~! \( Z& A4 _* |典型应用
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$ [- C: t r) R$ W
管脚排列
! U' O6 O! D: [' a' x9 n
7 @/ u! w/ e: u1 R9 a t5 s. J( C; e+ }# e. ]& P
管脚描述
2 V- Z: @# p" `* A; a W) Q- b, f( g9 i( @% r0 [) ~' _
\, a' t% N" d
【问题描述】6 I/ o1 l7 a# X6 y0 q( `
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空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。& l) e% e8 a6 c/ X$ m
) F! G& ^/ C! L# C; m图1 输出电压波形图
8 L( P2 F) E7 W8 G! O& N1 T图2 MOS波形及频率图
8 D6 X7 Y) `" H# t! l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。* F, o8 V* E6 W% M- N0 N
5 j3 q- N# T1 n; N/ |【解决思路】
3 @8 T, `( _4 z8 q9 c9 l, S; ^4 R( _6 e& D7 f. p% W
01、空载电压不正常,但带载时正常可能是以下原因:/ t' `) w) i7 X5 [
" \7 Z( t4 n) g7 `7 A
(1)可能是假负载问题- l! v4 N" F, r2 F
(2)有可能是环路不稳定所导致的: k/ d! x, o6 p+ R1 b% V7 c( s) h, i- m
(3)元器件损坏故障* C* i% f7 I! r5 y1 ^
. ]. P, n7 d$ }; R$ H
02、低压无法启机,高压正常输出可能是以下原因:
! p% I* |! [7 P; a5 z, P! Q/ |8 r; A; D% f! f4 p7 v
(1)可能是输入电容容量不够
7 X$ Y3 g0 y6 r- |0 k. z: ^(2)环路不稳定导致
9 C+ o3 j& R! _/ `- ^; U(3)元器件故障
. m% P# [1 v. O$ U6 e8 k' V+ y
; y) ]9 Z( o+ U: Z03、工作频率过高,可能是以下原因:0 @+ f) W* d+ U) n/ E/ c1 i7 X: R6 E
# p2 B7 k/ E1 _' d& W
(1)反馈回路失效$ X- V/ b. S) w' Q: D
(2)功率开关器件异常
9 F1 H; n/ n: j& l: }, K0 W(3)OCP过小
; I* _# ?: h* [4 i! ~(4)变压器感量过小
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【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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7 C, f5 Y; ?' `* m! g3 y5 y% H, t9 P【最终结果】 U9 r& i& C. w
* `& T* H D0 A; j; l. p2 ^以下为改善后的测试波形图:
& w2 G% k% c* T! T; J- U* I
; O$ H8 J* C& y5 Q图3 MOS波及工作频率
* Y2 R! V* t! W1 P! M0 W图4 输出电压 : {- v! J& f9 d% G8 y1 ~2 G0 C
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。$ F4 K: l7 N6 O u2 W
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