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
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& A6 Z" X2 x4 X3 ?8 Q3 q5 Q- }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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9 p: P5 H9 I- Z  X! N* `( p以下为测试样机图片：
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CR52177SC样机图片

3 `( r3 p& ]5 c4 c【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
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% Q; u* ^5 O/ U( TCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

0 Q( r$ V3 m- Z" q4 Y" ~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。

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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; q& l. ^  D* W5 `, J" p4 S主要特点

● 极简外围应用电路
9 O* K1 A8 F; p. ~% `9 ~8 N3 M● 内置快速启动，省启动电阻
4 G, E1 Q) O  m& k" n% M9 ~# t( Z● 内置自供电功能，省供电二极管
, u  g& g" G# L● 省FB端下偏电阻
" C- H4 p% s6 T3 P$ Q3 T  u● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
$ g3 Z0 \9 f0 `& L● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
0 i* r, C' m9 u+ I: j● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
; S. y) F* F  i8 l5 \- X● 采用多模式控制的效率均衡技术
, z8 g% v3 F; G1 ]5 i● 内置输出线电压补偿功能
7 Q9 s* r# k+ i● 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
: ]9 _9 W! Y& G1 s2 W& t● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
! i9 j  E: @- {2 `● 内置前沿消隐
( j& u" ?0 I# P& ^● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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基本应用

/ D# Y% A  v6 b7 r● 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

: v/ k$ B1 l3 l* u1 \' u2 K# r- ^典型应用

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5 W  q# Z2 S; B/ b& O& T管脚排列
, U) C0 H" I; z) b+ k9 p$ r! b  C, Z
9 m- I, U9 M0 j. L0 C; F; ?$ ?

7 `: l0 n6 n2 ]/ j$ P1 P, ]- Z6 l管脚描述
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【问题描述】

( t: F, I+ Q/ m$ [! O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

5 G" J) w+ u* O1 t+ F

图2 MOS波形及频率图

* h. G0 {+ m8 }& H# F# d7 L" q/ k* 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。
: M9 v- G4 V# Y. o5 x
【解决思路】
1 O& P7 u5 D2 B+ J: F  D  X
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
# W* l% Q# x$ f( q. _# \" v# B% I# U
（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
) K) z' \, [4 W& F（3）元器件损坏故障
+ y' x0 q& |- x$ n0 u
8 o* P$ J; l' [: j. Y02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
) ~/ q. C3 f4 Q9 {. i" q1 ]
+ }, U  ~# r6 R4 j$ b1 P/ w（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
6 H/ O& u3 E, x, C4 {1 K. ^（3）元器件故障
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: P4 A$ T- O$ s9 P# \- E4 h03、工作频率过高，可能是以下原因：
2 Y6 @( o6 {$ p) o% q- w1 D
+ l# ?% l/ p: ^9 X2 @（1）反馈回路失效
1 z. ~; |: G; r（2）功率开关器件异常
7 m( i/ r& m% K4 v; U（3）OCP过小
（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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9 A( v) X; }8 z3 |) X【最终结果】

* f0 @5 a. z' ~8 y8 S; i1 F  N" P9 h9 y以下为改善后的测试波形图：
: k4 R. p8 Q, E8 x, t+ }
0 G( V6 M+ k8 R6 [0 P7 ?- L

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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