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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑
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作者：屈工有话说 b- A" e, q+ q
# Q, M! P) C- {- M; c
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。' m" O3 R( e# q3 }- a; b, A
4 [ k; p, |' B8 S2 L1 Q以下为测试样机图片：
1 @# }2 h" r, [6 s1 U: N4 a+ ^; y) s# H" L/ _
$ d; X, V3 C9 h" u. ~* LCR52177SC样机图片
7 s u! K( j( U. B7 N) n" k/ q【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RCC2 n& D) V. t( \9 e) P6 b* o! `
【规格】5V1A# r$ U9 V, L6 x
【控制IC】CR52177SC' R5 m' q( G6 Y( i' e1 B+ d8 \
/ G' J7 Y! O* ~# u% u' M( |2 B% y
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关/ O- A- A3 P3 K5 I1 F
8 y! z5 K/ F. w* x9 ]
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。0 ?* W( k8 J w- i- i8 s% y* p o
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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
5 f, L& K1 o {# w- B
: I: {: r# r5 O! c● 极简外围应用电路4 u+ R1 G% i+ p+ s- i
● 内置快速启动，省启动电阻
, \3 Y7 H' U7 K3 P● 内置自供电功能，省供电二极管6 f; j/ p# `8 X% `0 @
● 省FB端下偏电阻7 p1 k1 N7 d5 ]* {
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
( K7 O' c" T- i4 ~● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
1 y8 Q* l: w) h* e! v● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
7 d' [5 y0 r0 g" ]0 }9 h● 采用多模式控制的效率均衡技术
, K+ J# L, z9 s' C* P x8 g● 内置输出线电压补偿功能! i- n" e/ d+ d, K5 {
● 内置初级电感量偏差补偿功能
+ N( V$ O/ D. D% e' {● 内置全电压功率自适应补偿功能
6 X- s' q; D7 D1 f% R● 内置过温度保护功能
& J/ R. s. {6 T7 D$ ]7 x● 内置FB开路和短路保护功能0 U: o2 e7 h% f# T2 G3 C
● 内置前沿消隐0 ]# f. y- Q" A a; q
● 逐周期过流保护
^$ L: A2 [. b/ w% |2 j# m. ~# O● SOP-7L绿色封装1 B9 ~- x. N( E4 s7 r0 l
1 J4 j- Z j$ i3 U' G: G$ w- F0 h基本应用! V9 n! r$ c7 S8 U; X* p W
; o; a# `% A1 d
● 小功率电源适配器
3 e7 v1 s* U) i' e4 U● 蜂窝电话充电器
: }% Y: e. X- i● 圣诞灯、LED驱动器2 S$ h& m% s: Z* L) I% ?
● 替代线性调整器和RCC
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典型应用) f+ \( N. E; B# f
# W' y6 Y+ Z2 y4 ~! j( c
% t# A/ a8 G. s# b! i) K
管脚排列
( w' R2 b* F/ s& r7 D3 d& `
7 J H" J; Q0 g) D. [: f% O5 N! ]1 F8 u
管脚描述
Z3 A, `! J+ S. J$ F v X6 R
& ^5 T5 W/ c( k8 ]/ J4 e! h3 a. ?1 M+ r- ]- k2 q
【问题描述】
$ W r4 B, \& N5 F- _! d% n8 j% |. f/ V& p
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
+ J5 `5 N& X) ^$ ?# E @" v5 ^* n2 D. K5 H, O
图1 输出电压波形图 # U' F% D3 d9 I& \9 V2 ^* _
图2 MOS波形及频率图
$ ~' v' e; f9 j+ O, ?( U `图1为高压带载启机，后由满载转为空载的波形图，可以看到一开始为5V左右的正常输出电压，转为空载时电压出现不稳定。由图2可见频率为75.76KHZ，IC最大工作频率在70KHZ左右，可以看出频率偏高。
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) ^1 b J+ z; Q【解决思路】4 u, [" k! G# f, y* a1 s
% o: @& _: k/ J2 a8 \01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：' J, v5 |% B% {4 L
+ Q- F6 u/ n9 Y（1）可能是假负载问题1 q8 D/ y- K I; a) g1 o) t0 z y A
（2）有可能是环路不稳定所导致的
; U b S2 r$ N6 L* _1 X（3）元器件损坏故障4 @1 h3 A& @' R) _ X3 K# D5 X
- E$ o# k9 `5 r& H& l1 Q" R02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：9 F+ ?7 x7 d+ e {/ v9 m \4 k
) R0 k# S. @3 H% z. D3 L（1）可能是输入电容容量不够
$ \) X/ c; [1 G9 m Y（2）环路不稳定导致
% f4 K" \) w2 W. Y（3）元器件故障
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( _8 @4 |( @9 s6 A# y6 \03、工作频率过高，可能是以下原因：3 y# n# B+ S d
3 p3 e- U! i9 J7 i7 S- G+ T
（1）反馈回路失效
$ u5 ~8 h1 ?5 A' N2 |8 G（2）功率开关器件异常# ]% a% {9 q& k+ \5 f0 c
（3）OCP过小1 s+ r! S6 K/ Y
（4）变压器感量过小
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【调通要点】
" I+ `7 [( w/ x8 ?3 J7 D; Y$ `- M
! H3 i9 S8 L# s: [4 q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。
8 U% p0 _$ h# x! [0 l3 E4 Y: r. i, E) I; P& D6 g$ `. M
【最终结果】
" f* [6 S% I/ c" C6 |- h6 N& P. P w/ M) H
以下为改善后的测试波形图：
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9 C; _( X& \3 L2 [图3 MOS波及工作频率 5 `2 \) V' L, n9 E" E& G4 P0 W0 n
图4 输出电压 - [. r0 {; b# l1 @# q5 r
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。 Q: _0 E0 F0 Q# i- d
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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