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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+ n% F3 h# J% g- C) b作者：屈工有话说

, K, ~& X" v7 T) a" v" A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。

以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

) U" H  \0 x6 U/ m9 [6 T+ `8 R【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
$ U3 w: f: z0 J: _* Z) Z
' E1 i2 P6 v; Y* d/ v/ ]CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

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。

4 t- Z3 I& N0 |1 h9 K% V+ Y" SCR52177SC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

● 极简外围应用电路
1 N/ v9 d, g" X* d; o; L● 内置快速启动，省启动电阻
5 U3 R+ x/ n& O1 k0 C1 g+ i9 u● 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
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
8 u( N6 o+ w' f( I- d● 采用多模式控制的效率均衡技术
1 U# j8 q6 j% K5 i/ d. Y% e● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
5 a) M" I8 a  b9 ]% J) \# Y! o● 内置全电压功率自适应补偿功能
) X$ @: G' F3 |% A* T● 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
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用
# m8 d, x2 z; D* @9 W- d. B: N& Y
● 小功率电源适配器
2 D4 E" Z: n1 }5 I6 H● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
  y  c1 Z5 a! r0 Y7 M& `● 替代线性调整器和RCC
, \- S/ u! p: o0 d5 p# C
典型应用
- L3 u+ N, I' H! o9 }# a

管脚排列

* n) q/ s" u! B1 Z, }管脚描述

7 D/ K/ x. x9 s8 p  ]【问题描述】
: Z5 F' S. K% B7 R3 P
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
, D. e" i( {. {( F6 I, t+ t

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

' H6 j8 ]! r9 d+ ]4 D% _, [' ]+ N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。
* N: `* E& Z# I( U, q: q7 `4 \
% |+ y: i$ s5 {6 [) P【解决思路】

9 ~5 C2 D3 E5 I' D( T* q# Q! G01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
( Q$ z! c- G- }- I- h2 ?0 z
, {$ |) E: U/ f* _（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

7 f6 C7 i* T' R  `6 g# {1 i, V9 |) @1 {1 \) Z02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

" L0 t( U& [( V（1）可能是输入电容容量不够
& z' ~1 [' G% t  w' f* B（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

, D" ^% p) r6 e% }' [. e# |! Q03、工作频率过高，可能是以下原因：
# W/ |. `$ y9 r+ v7 t
, h  O% d% O! Y. g（1）反馈回路失效
- U* T8 N% V2 a+ K（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
1 D' h  K4 g. f' _& G（4）变压器感量过小
5 p8 x( X. {6 g. E( W0 u% O9 g$ t
8 t. v, P  f$ ^8 I【调通要点】
7 D3 b) N% H* r$ S7 t
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】
+ e. b: h" t6 w: w( a& T
以下为改善后的测试波形图：
! j% }2 f3 _% f8 D
( t: q" h# Z* g' d7 O& u/ h) I

图3 MOS波及工作频率

- \( m6 j  x' J3 M: i

图4 输出电压

" q( g3 @3 h5 a" K; |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。
" U4 a8 E8 i' ]$ |% J4 r