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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作者：屈工有话说

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：

CR52177SC样机图片

) |8 D/ ~% j5 l# D( B" ^【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
& n& D6 E0 u7 B7 `1 U- _【控制IC】CR52177SC
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  W6 `2 z3 Y; e! Q( P5 k+ ~CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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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。
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% a: o: {* G+ I, r5 W% ~) RCR52177SC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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# E* M3 a4 M8 z; K主要特点

8 I8 T8 Q  S1 \● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
: a0 m3 ?& b) n  l! E; e● 内置自供电功能，省供电二极管
● 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
4 R- Z3 x% m8 R; f. q& b" i9 E' c8 Q● 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
6 t3 \# f; j* ?# p● 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
/ t- O  x. H# Y3 M9 }● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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  r3 X8 Z  e  {, g3 w- @基本应用

! H' c/ a# N# U● 小功率电源适配器
$ P8 e* p( u8 q! w, c# s5 Z! C+ i● 蜂窝电话充电器
$ ]9 E/ a# p/ Z' B, f: j9 I( _3 \● 圣诞灯、LED驱动器
9 S: s$ Z+ `, _: m● 替代线性调整器和RCC

典型应用

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管脚排列

/ p) V3 s: a  P: o( L  W/ d管脚描述
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3 e9 O- J; ]* ]" t8 x- q8 g2 R【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

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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【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：

5 |. F( S1 ?* V（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

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
0 n" A3 Q& w% |, }! C& ^1 W, r, e（2）环路不稳定导致
/ z5 D  [; ~. o2 ?（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：

3 Q1 n: g# @' `; X  u% |: s8 D8 d（1）反馈回路失效
+ D5 C: w& [( y' T/ e6 F, d2 _2 h（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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【调通要点】
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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。

& m' }& ?: ?2 f. s! D; f5 y- L- _【最终结果】

' |: Z& h' B( }. U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

图4 输出电压

* v$ q+ [5 B0 h' T9 j5 ?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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