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。

以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

【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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1 u$ u" V1 t6 I# fCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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$ X8 W& v+ d1 `0 aCR52177SC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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- q5 c' `; t' v2 ICR52177SC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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主要特点
( d( j7 @% R/ z
● 极简外围应用电路
' j/ w. s: [: D2 N0 z  j+ _● 内置快速启动，省启动电阻
; \- E, T- T+ Z' U+ ]0 k, l● 内置自供电功能，省供电二极管
: _5 b) Z0 A- }  f3 i- c- `● 省FB端下偏电阻
% d2 U* E8 f! H  x+ L0 B0 s● 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
0 }4 m4 W1 K* |● 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
/ X5 i8 n6 ]% G/ Y- e6 j/ ~7 _● 内置初级电感量偏差补偿功能
4 g3 }, c6 X, |" A1 Y0 P6 w3 t1 ^● 内置全电压功率自适应补偿功能
9 y! Z  U: C* [3 X' D● 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
) _$ C6 T  q+ \/ I, v● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

2 \: m6 w" v) q) x, Z3 M) v. G● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
" @0 p4 ~0 @% {! l9 w● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

典型应用

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管脚排列
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3 b& q, C" U! @' s

6 a$ V6 @/ S6 x! ?" q( G管脚描述

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: c2 D% i9 Q9 s9 }0 e【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。

1 G: k: h6 }9 _; v) l【解决思路】
) e6 s5 }% X6 x5 L7 {; q+ C
% n9 g. Z: x* u9 j3 i01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
/ ^6 a& k3 X1 Y/ `6 v
( h4 i* H, ]0 ]3 X（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
+ ]& J. o0 Z& I7 M. u（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：
& G0 w5 |4 k  a9 u/ i3 ]
（1）可能是输入电容容量不够
- W  ^7 [3 ~' b+ q" S（2）环路不稳定导致
' \) i2 s3 f$ f% U) U2 u6 s（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：
& S. m5 [6 f& o
（1）反馈回路失效
# K( D3 D7 X) r! l（2）功率开关器件异常
; K% N1 M* H% `" j) F7 h0 i8 [（3）OCP过小
9 {: V: U0 x" k（4）变压器感量过小
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; ~, ~1 I* ]; E! X【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。

" r: I1 U) W. Z) E* G% U【最终结果】

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

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图4 输出电压

9 S/ s* q2 J4 @8 |8 ^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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