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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 7 }. }/ n) K% h j% p9 @
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作者：屈工有话说
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7 y! ?' |/ w z- S6 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。( @1 U1 S, e3 O$ ^. V: R- m
' x( s |, ^6 v以下为测试样机图片：7 k( R! e, l( |' E0 ^) O* N: r: j
) ^: P/ I8 t2 s% ^, E7 E
) ~' {$ q9 L& [: b, n" B6 jCR52177SC样机图片
9 X7 n1 D) V |- _0 G8 ]4 T【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; O0 P0 V: |& k" A1 ]
【规格】5V1A
9 F* R& z3 l, a7 y- P【控制IC】CR52177SC% Z" p& ]' T, l4 |
! p+ T1 p X) v. G( Z6 S( @( v
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关, w6 C, V/ o G* {' N) O8 J0 u
) B* R; |: G# q& [9 Y6 TCR52177SC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。1 E `3 e; v$ ?% Y2 S3 R- A9 E8 d9 |
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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。" S, }/ C! S% T& ?' d9 l/ v, }: s& F
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主要特点3 ^% n% T. \1 ?9 [! v; `
* @ F, b; b8 _+ ~( @ r2 j' G5 e
● 极简外围应用电路
5 D5 P1 x4 Y6 ^● 内置快速启动，省启动电阻, F$ n' t& O* C# N( V9 Z
● 内置自供电功能，省供电二极管
' {- I$ T5 z" F6 i4 J1 o● 省FB端下偏电阻
& ?% [/ t# y- i5 Q- i● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
+ p7 [, I# a$ C, }● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4317 r3 m+ ~. v# X4 K
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出# G7 G+ h1 C, e9 l3 Y; ]
● 采用多模式控制的效率均衡技术/ S7 c$ |4 ~2 r) o; T$ s
● 内置输出线电压补偿功能& s$ |, Y; W! q! T, P
● 内置初级电感量偏差补偿功能# V$ ~- F) [, Z# y8 `2 z
● 内置全电压功率自适应补偿功能
4 P& H1 U3 p$ l# m) c● 内置过温度保护功能
1 K4 L- W# B, v8 d, D" k% S" n● 内置FB开路和短路保护功能: P3 B5 M; A) Q& X4 Q
● 内置前沿消隐, Q8 `3 e( }$ R7 N" {* u' f8 J6 \6 Z
● 逐周期过流保护6 h- P5 K0 ~0 F* O8 U7 ~: [5 T
● SOP-7L绿色封装
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K7 C# S9 G) _# ~3 Q基本应用. W* b" ?# g: x7 Z, Q+ A
* u5 s$ S9 A5 z$ y
● 小功率电源适配器
5 F2 S/ V6 r' N" K# y$ _● 蜂窝电话充电器9 `7 R1 a& e7 {8 Q7 j3 } a
● 圣诞灯、LED驱动器# ]; \% E6 B( P! @5 V2 q' Y: h
● 替代线性调整器和RCC
! r; h+ Z8 j( ~4 ^' I8 ]
" @0 l& f$ s; @" O" }典型应用: [; C) Z. E' k# R/ ~+ m& L- m) u
( ?( I) s. U1 A7 q; o ?! j; E9 k* C* Y: y
管脚排列, n5 I3 c% Z- g( b4 T& a/ Z
' b$ j1 a C! e( S# Y* Y$ X
1 o5 [# r/ O; Y% z4 `管脚描述
+ c& ~5 T! \1 @; M! U" i& k3 F. ?, w5 X! c( H1 V5 T- }; i
7 I% W3 c8 S' n C5 [. Y
【问题描述】
: S5 q. @4 M/ D+ [1 _4 R$ |
4 M2 d! |0 C6 F# G9 C9 ~空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。! c: a4 c) s, O# p
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图1 输出电压波形图 ( l$ ~) Q% g$ [6 \* z7 I( g
图2 MOS波形及频率图
5 d/ z# u# D$ \8 W$ `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。
$ e. T8 U% R) D' U0 s/ I
0 k, K7 ~( {: ^. c+ y- v; g/ D I% P【解决思路】( @) I# z9 {1 w7 `
' X& }2 F2 k5 A) c, z# ]) w5 q
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
1 \+ k1 { J. y
! N* s! {* y v l; [$ k（1）可能是假负载问题: g& E, E- }" j/ q2 {2 t# ^
（2）有可能是环路不稳定所导致的1 ]( n! k0 o0 l c, |* J
（3）元器件损坏故障, f- T# n8 D V; s$ o
0 d# r1 G! q' |3 S
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：7 Y' f5 j- N3 H% `1 ?7 b; Q
+ y& Y; A1 j C% [4 t
（1）可能是输入电容容量不够
+ P' ? H) M) F0 w% J# ]. I（2）环路不稳定导致9 }$ x: K9 n6 K* O, X- r
（3）元器件故障
0 E( H! W: f8 G3 z/ m T
; t) s0 `; G& { d$ j1 R, q03、工作频率过高，可能是以下原因：0 w* v3 O I1 U$ J' r5 u. C
# D$ o9 q2 S; T0 Q" `& R3 b% s( f（1）反馈回路失效
% F' B! ^% u" R% M' C1 I3 {5 |（2）功率开关器件异常
* i e/ F, Y. w' y; {5 Z, s; x（3）OCP过小8 o5 n9 q! z0 A7 l
（4）变压器感量过小# x8 s* b0 j0 |( d* q$ L6 y
7 R0 w" U4 P/ P$ k/ v# z
【调通要点】0 B8 Z" a F( A" w8 n1 T |" I5 p0 O
4 Q2 ]4 o) y# T. ]. I) k
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。) q% g A' [. ?6 @) T
# P3 e. C ~2 ^1 S8 E
【最终结果】
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# l) h4 e& y" |6 g( r, y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 . l9 e) T2 F7 |) \) ~, P2 n
图4 输出电压
- t, X% w2 q! [. o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。
7 u% q# C4 b( ]' J/ R; E6 b6 S+ S' V0 [# b4 Z0 ]
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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