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

  K" a/ ]( t4 e6 m' Y
7 Y. f: k1 z+ u1 Z% _' N作者：屈工有话说
& f% B5 ?) o3 D5 g
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。

" x, V) f5 m1 _# @! ]以下为测试样机图片：

% _: a0 o5 e9 `

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
【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
) d. b" f: z' o5 b" Y9 I  m7 ]
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

$ V- U' ?. [. nCR52177SC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。
7 K2 U* K0 c1 z3 h0 P
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。

* m. T# D/ L2 j6 h) w主要特点
6 w/ S$ |8 A' u- y' _. G
● 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
● 省FB端下偏电阻
  _8 v1 o4 p1 b● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
7 M/ z  b3 [! Y, w$ Q- {0 H● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
6 A2 ]0 T5 q! z$ y) e8 t1 {● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
● 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
# W4 C2 [; R+ k6 O. X6 v● 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
● 内置过温度保护功能
* D: e: i0 q+ O- K  S  N● 内置FB开路和短路保护功能
. N9 w9 w3 D: W' F9 c● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用
4 P- v+ X- m$ p1 p, }" a1 N" G
$ G+ v7 k* m( y. a$ K4 w6 B● 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
: R3 f/ b) |& E
# w% G0 a+ |/ K典型应用
  ^/ v" P( I6 U) X) T

管脚排列

9 m4 T- t0 [- C3 b6 F

管脚描述

【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

5 D" z$ A) A9 E3 u; r

图1 输出电压波形图

, }+ `+ `2 k% g) q4 s( I8 h" b! J* E

图2 MOS波形及频率图

% J; c! O; d% s& R+ {, `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。
" p. O8 w2 e5 t2 G0 P) S' 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：

# S, J: J) U! P5 B5 ]# d（1）可能是假负载问题
) i, q" ~/ C0 t7 J$ K（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：
% a2 l& U) X) N# M6 F0 F( B
; E1 y) W  ^6 O' V7 r: W9 Y（1）可能是输入电容容量不够
- Q: Q3 I( B: ]0 z/ s（2）环路不稳定导致
2 S% r! V: k1 |. r/ c" s（3）元器件故障
3 _  N( P/ `, I% N; H
* t( Z) n- _  [03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
$ b- U( G! W3 ?# V# w% Y1 e' j2 U4 u（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
" z& A. _( x! }' S; Q, A
【调通要点】
0 l) o4 u9 U& l" g! R0 i
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。

# N8 l1 L4 |" ]% i【最终结果】

以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

2 R% u/ g! I5 W

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。