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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作者：屈工有话说

4 \1 i6 E$ ~3 ~- _2 G( C: D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

【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
' Y# c, A. U' D【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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3 V! k0 V5 Q8 p7 ?8 CCR52177SC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。

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。
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9 S6 q8 \5 N- u9 h, B主要特点

$ U) f% [1 }$ \3 A2 J+ @6 A$ y9 U● 极简外围应用电路
  {6 l, a7 m; p% u) x● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
& p  A/ h5 o! }% f7 `● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
5 [/ P* Y+ w% F% Q- c● 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
2 M+ e! t! G. V* o● 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
( s. C9 h. P$ G  m- N* q  n● 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
● SOP-7L绿色封装

# v5 M. n" D' L( V2 Y基本应用

/ m6 O) J0 v# i" s; {6 n3 P3 @! ?● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
! H) _% ?3 f1 a3 J5 ?8 ~● 圣诞灯、LED驱动器
7 `, |0 q$ l4 }$ E1 u$ A● 替代线性调整器和RCC

典型应用

; U7 J8 g: h9 l! X+ N3 b: I, q管脚排列
4 ~; N  k$ {9 p2 b3 o

7 Y3 b: c" n2 L* d6 t1 ]* M  ?( u管脚描述
7 f, J) y% @* Y
0 g7 Z; Z9 G8 K5 I8 `

【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

: S& n+ {! t/ T* P! y6 f& l' ^  q+ [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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【解决思路】

* P$ W+ g3 S% M01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

' C" B/ ]0 o& N; ?) }（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
* ]) P) O* Y9 h! m, }（3）元器件损坏故障
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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
& f1 E& p# \8 v0 Y, W（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

3 G) N6 \' p" ]; e03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
& l8 a/ d" d% K（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
# n- `- g4 C1 a" l1 I. ^2 t1 u（4）变压器感量过小
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# i/ j% T; m5 M1 b7 f# `【调通要点】

; {( w4 y! f! U; ]* L! N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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+ w6 g: s  Z" x/ n【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

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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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