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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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。

% t+ }4 B0 ~6 e( Z* Q3 q以下为测试样机图片：
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2 p0 ^6 B$ G8 X6 C1 {4 h' [! \

CR52177SC样机图片

9 s0 K5 H0 o# S- P* T- }/ E6 U* y【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
7 L# B& k; g- U1 |. ^& G【控制IC】CR52177SC
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% T1 n6 Y$ N$ `% r# c" u2 u( I* M6 g, hCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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7 `- k6 p1 B5 mCR52177SC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。

% }: x6 C7 s! K) f& C主要特点

● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
) |' N2 F7 o8 M● 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
+ G2 V8 X8 {4 Z9 d4 F& e● 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
) v. i- H3 A7 z' j& O: t1 t● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
/ @( Q7 H; U6 _) r● 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
● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
- E, g5 `6 k7 ~8 z; B3 h* Z● SOP-7L绿色封装

8 a  e2 |0 z7 G3 D: @, j基本应用

2 S2 Y6 w: ~: s8 I6 l● 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
) E9 `" D, b/ m4 \  S% r5 Q" ?
典型应用
' l: J. g4 @: ]2 M$ ]+ t

管脚排列
* M4 P6 {( B4 q& v7 `
+ ~' l9 m" Z* D6 g

管脚描述
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) ?, P3 {5 C* w* c$ t【问题描述】
: F4 A+ E5 T: K: Y; Q. C1 o
. z, Y' [& D* {8 }7 D/ n空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
% l9 D9 n% d3 ]* |: V1 `

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。

【解决思路】

0 D3 C% ?+ s: s; [2 ?7 j01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

+ w& _4 `0 g' _& o6 C（1）可能是假负载问题
# S; a( }1 Z& b  n2 Y9 }（2）有可能是环路不稳定所导致的
+ I) y' z7 i" `$ n+ Q0 k（3）元器件损坏故障
+ {% H0 P5 u2 E3 _! o* J; ]4 g
# Z, r3 ^5 a- y3 f8 Q1 T& s02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
/ D+ Z2 U9 j7 W6 |: P% a* t
$ v1 ~- E3 y( g6 ?6 U（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
7 _" ~: Z; o  B2 F! `（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
9 Q4 g* E4 J/ a7 f6 c  c（3）OCP过小
" s  }0 k3 i4 G; F（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。

3 a5 i( K( K9 X: r【最终结果】
) C# F8 `- J# X2 l/ @- _* Z
  ~: \! h$ r7 m. U以下为改善后的测试波形图：
: K1 f2 L9 w1 s& g3 b

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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