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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/ X% x& U  j" ?4 G  u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。

) I; }# |7 Q1 d/ J# T) g以下为测试样机图片：
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# R/ |8 v) r; }: @' d5 ]& d

CR52177SC样机图片

, e: _; j/ z. A/ V5 P8 h# U( ]) f【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
$ e4 o. s) v) r( s9 t3 C! S【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
9 V* X2 q3 C7 i+ a1 q
3 `8 L. g# ^5 G) gCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

7 c& b3 E6 ^- y- v4 e$ _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。

& L+ ]" z+ \6 i5 ]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

  Q/ f0 Z8 F! m! N/ Q● 极简外围应用电路
8 m6 d5 a5 R. g# F' t● 内置快速启动，省启动电阻
7 K0 j1 a& Z6 ?# p( l  L/ N● 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
● 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
● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 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
  M* e( K( x, ]9 t, {● 内置前沿消隐
4 N3 Q( G3 H, w2 D6 U" P; ?● 逐周期过流保护
) P! E8 [- f% P● SOP-7L绿色封装

基本应用

+ n) ^) V& D8 C6 v6 ?● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
+ @3 N) ^( H! q! |3 h( |$ N$ M" O● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
+ R" X8 v, ?- ?
典型应用

, i; q  d- T! B$ [7 r3 T& q6 ^- A

' }5 `0 S$ ?/ Z: T4 h2 K# M管脚排列
2 k# A/ y% y$ K' o  U" S; o
3 F2 Y) B' {0 N, H6 x( Q* @1 T  ?

0 G! L" R; L+ V4 [管脚描述
% ?8 b, d" b3 |2 h. _  n
0 k  H" z* h; i( p! C0 b7 ?

( q  M3 ~! W+ I$ B" l【问题描述】

3 i9 z' K( q  V8 ]* E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

图2 MOS波形及频率图

( ~9 c5 f# N& Y) u0 _# a/ c8 X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。
) ?% m8 M8 H' m2 Y7 }; H3 l
/ s  C5 C0 T8 T( ?+ [【解决思路】
$ f0 K# F& {+ q, a3 l, z
  u6 r& Z* X. G4 o& p* U01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

& T! T; B0 i# p6 a0 A( h- \5 `（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
! @, H  n5 L0 E7 u9 U- H4 A（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：

（1）可能是输入电容容量不够
& S# ^6 W4 K9 U（2）环路不稳定导致
5 P: f' `( ~, w: k) w（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：

4 y: w" j  g% E: |; ^+ B（1）反馈回路失效
6 U* P  c. ]$ ]（2）功率开关器件异常
" \6 C* k: \- h3 W0 N' `$ Y（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
% Q- w) ]3 A6 d" X
& `) Y  R% l, X5 [; a( H【调通要点】
/ Q7 |1 V8 M8 ]/ X& a
( G8 d2 H* J0 {* M8 g' d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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* f: l+ [: N& y( Q; G【最终结果】
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* }2 A' w, x  m" i" V- {. a  v- M以下为改善后的测试波形图：
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1 a: L; w: O# k& o

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。