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

- u3 @# F' p( s& r9 `6 n1 h9 H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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以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

* J/ X  c  u0 Q0 e, ?. z: D! v+ @【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
3 Z3 a5 u2 `8 B【规格】5V1A
/ A7 i6 }/ a& C4 m( `  F, S' E0 x【控制IC】CR52177SC
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% ^" f4 G9 K7 w- R5 gCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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( b, ?% V% i# dCR52177SC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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& S! e1 i0 D( 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。

主要特点

3 n/ l6 O/ ]; f  I● 极简外围应用电路
3 {6 `$ |1 p* b, i( u# W● 内置快速启动，省启动电阻
, D6 V2 ]+ z7 J; M$ y● 内置自供电功能，省供电二极管
3 r; O+ i; w. \% W6 @● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
' ~) c$ s1 n9 f● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
3 k. ]: A; U( ^● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
$ X6 V( t' O% s. X8 b/ m● 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
+ K6 g/ i) j! q+ t7 r● 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
$ U: ]. O% m$ I" w3 p) y* w, m! `● 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
● 逐周期过流保护
2 c; |* g' Z4 r● SOP-7L绿色封装
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基本应用

9 {& |3 e  _' H$ ]. s2 Z  q● 小功率电源适配器
0 o" I% [) P1 O" E. e" W! [● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
9 l& L+ Q& p. I9 G, Y( j- S, i
- P" i8 @& O; k3 U3 L! c典型应用
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管脚排列
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9 h3 k, }9 s3 H& Y8 u3 N管脚描述
2 p" E2 |, {& X  W
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$ C; k' E( A* |8 \$ d【问题描述】

4 c& X6 b; [9 v# S# v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

& j" f) L0 ?: B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。

$ _& @/ q% v4 O: {4 D  \1 f( `【解决思路】
: d) {- [  @0 n2 O1 h' C0 G
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
（3）元器件损坏故障

( D2 B  O2 w3 @& Y02、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
! j4 U! H' F$ I: D' k( E, {7 s（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
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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
6 l" F  w1 M2 O1 c7 B（3）OCP过小
; q0 ^+ W  G& F$ O) m6 ^; ^+ r* W) j& C1 j（4）变压器感量过小

/ z5 |# k3 W. m9 A9 {【调通要点】
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+ i  U5 G8 y1 w' o1 m- Q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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2 D  p9 b* J( }- ?+ T+ A* B" E$ ]【最终结果】
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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

图4 输出电压

9 ~) S4 I( ^; q' M9 I) |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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