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

0 {! K$ l4 F: o6 L( G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：
8 L7 k+ ~# n$ ~# T1 H# j- A' Y

CR52177SC样机图片

7 @, B( D2 `& ^1 O【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
# Q! }$ R3 Q% B7 f" ~& g9 ]
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
# ~# l3 W4 i. `/ c. u
; T* y* T, z$ N& R5 fCR52177SC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。
7 f' D2 Z( i( j
; x6 B, M5 l  _1 b& c3 r/ v7 R$ b, \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。

主要特点

) _3 C) J% h6 N; J$ e8 l+ D  {' l; E● 极简外围应用电路
" k- Z0 k# }1 d. ~' T$ }' J# q● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
0 v; @4 c# a$ k% v% \● 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
● 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
5 ?/ }, T9 }: e● 内置初级电感量偏差补偿功能
3 l3 m" o5 z& Y( @● 内置全电压功率自适应补偿功能
  j) w+ F* S) Q# G9 C% t● 内置过温度保护功能
4 Z# X0 K3 W- ?  s3 D● 内置FB开路和短路保护功能
' I4 s" C# n0 t7 O6 m4 i* ]● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
' d# y: v! H: N' g# d! F● SOP-7L绿色封装

基本应用
+ L, U5 h5 I- Z+ ]9 _- x: f
● 小功率电源适配器
5 S$ q) z8 C( H6 E9 X' B' l) o1 _! H● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

典型应用
1 a* M5 T" G% \2 p1 V
/ ~5 F6 Y. v/ x" B, D6 b7 X

管脚排列

管脚描述
5 _7 R* I# B- `$ q2 x

. m4 L& F9 d% o* \, l; ~5 O【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

图1 输出电压波形图

6 n' S/ d  ~7 ]1 S" O5 b+ B- M

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。
2 I& W& z) b' p4 H+ }
4 _% I# [, y" e2 ~: E【解决思路】
- C9 M1 T! W8 w/ P7 V7 H  W
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
. L" Z( }8 L+ i2 v8 u# j（3）元器件损坏故障

2 R6 l0 |7 o& t6 Q1 Z, r/ y02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

5 G, r0 t0 z& A. o9 ~3 E! s（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

5 S( V# D8 a% ]. S: i- X7 s03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
5 O) W/ Q/ U# E: Z（2）功率开关器件异常
% g8 w) L3 o' C& \) ]/ [（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
- f! L. n2 I9 j9 B# T5 R/ }) p
【调通要点】
2 a7 [% i' Q8 t' i: [% \4 E
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。

# ?2 s* u! D$ a8 o" t! Y4 G+ t【最终结果】

以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

  F. x7 d6 G& F! v

图4 输出电压

6 k5 ~/ n' {( h& Y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。
' e+ q) V$ g" K9 R