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

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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8 U7 u+ E) W6 g7 n% v以下为测试样机图片：
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CR52177SC样机图片

" P) Y8 u3 `; j, c7 z) P$ F【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
' \3 j9 A. T$ h2 n【控制IC】CR52177SC

- e+ u: k% E5 dCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
* M2 v5 v7 V* Y: f. ^4 x6 e
, @  i6 t2 K2 |- L  HCR52177SC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。

4 {& ^  K4 ?; _; |: ]主要特点

9 l1 U" k$ r2 L3 Y1 @● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
6 W5 t) ]9 ^  M& X3 H' i0 ^+ F1 z. I● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
( H: s4 T. @2 `) Q● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
! t4 S! ^3 G: ~1 y: f3 H8 ^. y) Z' ]● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
0 w1 M3 l$ w3 |4 o5 ^● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
% Y. T6 [+ u9 R! F● 采用多模式控制的效率均衡技术
. O' H' l8 b" x* H5 r2 ?, [● 内置输出线电压补偿功能
2 S# z% j3 [1 {● 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
- ~+ \& ?$ k  k, d! f# b# k: f' o● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
# H/ `% |* V8 L1 Q● 逐周期过流保护
& K% p5 z" @& g● SOP-7L绿色封装

基本应用
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● 小功率电源适配器
0 z& k4 k4 O+ L$ c! d% I● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
+ q/ Y1 e3 z7 `) }  R0 a6 |, A+ O● 替代线性调整器和RCC

5 b* R0 G" ^3 g! N, E+ p典型应用
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/ L  x7 q$ z+ j/ A. r9 T管脚排列

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管脚描述

' w& `- v% G6 P7 k8 b9 v【问题描述】
/ p( @9 }& Z4 U  p- N+ m( ~8 Y; |
. r% w1 |. i3 p* d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

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】
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2 w& }+ |6 S: j01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

; G; z6 Y' f- {* z2 ^（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
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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 T) ?" O1 q4 T$ c& v2 ]（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
5 O8 V/ C; w/ ]. W  N  t8 \（2）功率开关器件异常
( a1 O! z: T8 C* |% v2 s（3）OCP过小
( J* L( w% s9 {8 g5 |4 j8 \9 l! A. ]（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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【最终结果】

) D. [6 D0 Z* L% o) Z* [' S" W以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

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图4 输出电压

- z  v& Z  g; J4 K- w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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