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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! K( R  t4 K2 n! i$ w4 Q! i5 k作者：屈工有话说
9 F) c( [9 @0 l) z' E1 q5 M
# m  F$ _6 ^9 M2 n) o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。

) b2 J8 ~1 ~1 {% H* `以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

  \, ?) t$ H" c0 w! t7 o【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

: `8 a! b9 `8 gCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
- u, H0 L  \; H+ z! ]
# R0 K$ {# h% Z, n0 E. Z5 `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。

: j; L" H6 N/ u: t7 F& S2 r6 o% cCR52177SC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。
4 D* T+ }4 U( W5 N2 V( d2 O( i" U
1 H% n# j9 w4 k# _主要特点

: b9 F0 \& [1 `* [● 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
7 \3 o# o/ I* n5 `● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
2 K% w2 K; `  V# [; @/ i5 \- I● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
0 p& |1 d$ D9 d● 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
6 P% n$ _3 |  E9 f● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
6 v0 M& X# N7 l* V" a8 t: F● 内置全电压功率自适应补偿功能
. c# Z; F# R# u) M6 t' S# j● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
0 {: Y, _' z: }" T! U● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
6 o1 C. H7 ], j4 b" @● SOP-7L绿色封装

6 M$ `3 N: k" [7 k基本应用

# c" C) Z# ~2 E2 |: P$ |● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
' C) @% f8 q, u) A" e● 圣诞灯、LED驱动器
3 ]. W: e3 a) V● 替代线性调整器和RCC
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' `( A" V# a! Z* i6 G' M* n典型应用

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管脚排列

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# W$ H3 ?& t* S+ w$ S" e管脚描述
3 B- E& s, F+ n! Q2 a
- T( l& s9 O0 g

% Q* z7 {+ S- k3 w3 R6 j% H( J【问题描述】

# c. X3 g. g& d/ s. h6 C0 {空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
$ e. ~, {5 a7 S" j" t& {7 |, V! j

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

3 l; A4 i' M  J+ W) s6 [$ A5 }- h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。

: |" V! P' p( \7 [【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：

（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
! t, V* e5 m; V. z1 K' }0 V9 w
02、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

03、工作频率过高，可能是以下原因：
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5 Z8 u% Q5 z# m7 x（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
; C5 }2 Q; k& u0 G) s（4）变压器感量过小

【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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) D$ @/ z2 |$ N$ \【最终结果】
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- v% g- [4 G* F/ O2 C8 t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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