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

作者：屈工有话说
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2 ~* `- _' X9 h) |4 a6 N) x) r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
【规格】5V1A
; G* l" M9 H& ]1 m2 @, P1 s【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

/ X6 P2 g) x" l2 c. \  BCR52177SC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。
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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。
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主要特点
9 f& Q, x' o8 Q! Z2 Q7 w. O
( ^1 X$ r2 j# N/ _' D● 极简外围应用电路
# a% O6 V- I" {  n6 n● 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
0 i; A) M0 ~2 s" B, [9 |, e● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
  d; v. E  H+ h9 w5 ?: D5 M● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
5 F! A  k8 F' f4 S  ~+ `● 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
● 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
3 [) c# H8 v+ {7 D2 _9 U● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用
& u/ w, C  O% @2 _& p* V" U
● 小功率电源适配器
/ a; M) H* Q* X/ m/ t● 蜂窝电话充电器
8 L2 q/ G) q5 G+ ^% H; K● 圣诞灯、LED驱动器
+ z$ n3 n( f& M( d0 {9 r2 V' T" S4 |3 |● 替代线性调整器和RCC
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4 i- a' _& i" h典型应用
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管脚排列

/ L) u& s; J  p管脚描述
3 `8 E/ u  m+ a" s. \4 Q
+ A" b' o( n/ {" f: H/ J

【问题描述】
+ r) d  K! M* Z( c; S& W" F& r
2 j! m8 r5 E) q+ t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。

【解决思路】
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7 T3 Y  w, @. C8 g' J5 N01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

2 V" |$ B0 \# X0 a) d( R8 W; k8 g$ J（1）可能是假负载问题
2 B1 e) a2 Y1 s/ w9 H) L（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：

% Y( H& n, e+ L$ w（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
2 |- x- x0 p( `' H& Q, y（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
% E; E3 `' M8 ]7 c2 p9 Q+ p- j
（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
* u! o4 @! M' W& a+ X（4）变压器感量过小
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【调通要点】

! a7 s4 G4 ^7 }2 Y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】
+ c. r9 H# q3 J
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

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。