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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3 @0 h8 Y) P2 Q7 A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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; R7 p) u$ a# b% B: ?" g" e以下为测试样机图片：
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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
$ x; [  x/ N# b6 S/ _【控制IC】CR52177SC

$ I. k3 k/ J* r% P9 d8 rCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

& V" X- _! J7 J: |  @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。
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7 `) {4 D8 w6 `# @0 J" O& bCR52177SC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
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" _. [( H8 A1 v6 e# y. W- x● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
' T6 \2 n3 Y* [8 ?& V● 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
/ B( o, p/ t$ C4 l! J● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
1 q9 V$ Q. ^9 [! Y* p) v3 X● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
/ z/ v& L0 G4 S/ ?  V● 采用多模式控制的效率均衡技术
' y, ]/ r# B( A" p/ O4 F- q1 b: m● 内置输出线电压补偿功能
; y, ?9 a) H7 k( i* l● 内置初级电感量偏差补偿功能
" }" k. n3 i- _; K: ~: P● 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
+ U+ U* E/ y* G3 k4 ^9 E● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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基本应用

● 小功率电源适配器
$ K$ j# y. h. b● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
" n# y7 U9 g! T' o● 替代线性调整器和RCC

- n( {4 K2 y; [3 X$ o典型应用
% ]* }& B- d) u- R# y5 ~5 x
! C9 U* i1 b4 F; g9 S& I9 X: z; Z

2 V7 P/ J+ s, x7 G5 c) I5 c% y管脚排列

, M2 n: H2 J8 s) f- C管脚描述

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! _' c# Z+ x9 p) h" e) o9 J【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

* ?# f  I& t2 c( A& N1 z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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( {) Q2 l4 o2 \' u4 m8 e6 O+ r【解决思路】

01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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（1）可能是假负载问题
- ]1 E8 f4 e8 ^+ S8 R5 v& x8 O（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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+ M! k* ]* K: c02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
, U, k5 c" o5 e* b0 e
（1）可能是输入电容容量不够
7 s$ H4 O- u& L9 g9 T（2）环路不稳定导致
# @- G% Y$ [( U) G' ~  M  ?5 \（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
: t! ^1 |8 y5 Z' h（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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* b+ P2 I; A" `- |! ?【调通要点】
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5 o# v" D( a+ [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】

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

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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