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

" N3 h+ p. u# S) Y作者：屈工有话说
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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
  T! n% e: E; t/ H% T2 R【规格】5V1A
7 F7 z* W, d9 q% p* c: o【控制IC】CR52177SC
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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+ W, L4 f! n" Q& R: \' a; ]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。

5 S5 q$ N' t5 f. M' }# J. uCR52177SC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
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● 极简外围应用电路
# W- a% {( H6 D2 n+ F● 内置快速启动，省启动电阻
* I! n# }1 t- G● 内置自供电功能，省供电二极管
- `% |2 g* W1 ^' i8 r3 o1 f8 E9 r% \● 省FB端下偏电阻
● 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
+ A) P) `. y: I" F; _● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
) v5 l# s% c: I& j9 t& y● 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
● 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
4 f$ ]! `  R. Z" k  s● 逐周期过流保护
' q8 E- G$ G0 P6 Q4 W, ~● SOP-7L绿色封装
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基本应用
- I: c8 Y% t$ y6 V
' J  i( P! v3 D7 G● 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
: K! W1 v* k2 y
* t9 O# ]4 f& A, e. p

管脚排列

5 d  l( F7 U7 t8 d; z管脚描述
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【问题描述】

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

9 ?: c- L( }: w) o; }' z, Q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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) m9 p3 V+ s' {- k" J* P4 |【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：
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  r; |3 S6 }) X7 W* |+ v（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
$ @7 K  R% ]/ t1 d' h（3）元器件损坏故障
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1 Y7 `$ K0 e1 M5 E. |02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

（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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" P/ u/ j  e1 j, e/ T8 H0 a03、工作频率过高，可能是以下原因：

. |6 b! ~# ?& x% g（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
& }: c9 P# ?  P1 t, ?' m5 R（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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【调通要点】
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/ C8 K5 n; t5 X/ Q" o- n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。

【最终结果】

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。
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