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

- f9 X0 A& d+ r& C2 \
/ d* z5 ^! X/ U4 ?/ ^作者：屈工有话说

' e. v$ L# I0 X5 v( `- g) G7 V, B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。

7 T8 v% v6 g1 o以下为测试样机图片：

- E, R, c) K2 X

  @: s7 g  d8 o, ~- }$ |. I# ~

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
& a- }2 d" h; }+ M9 [8 x% {/ N$ b【规格】5V1A
1 e# ^1 A" z4 t( |【控制IC】CR52177SC

: a$ d/ p0 K1 w% p5 Y2 s. n# V( iCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

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。

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。

/ g' B( c/ B3 M, U, b- ^/ V5 C: N主要特点
  m/ |  X& V8 m$ J
● 极简外围应用电路
! }6 O$ R% E+ N● 内置快速启动，省启动电阻
+ [) T: K: e7 d( _4 C( q: l  @● 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
7 h1 R7 h6 y& B0 v+ d" [) G7 @● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
- \2 R7 M! [) K. P● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
! b) Y2 f1 q8 ^$ T6 x4 ?5 J9 N● 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
- U6 `& Y$ c7 R2 |! J' {. N" Y● 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
7 E- D1 [4 }) O& i. C● 内置过温度保护功能
, B! \9 y" S# F● 内置FB开路和短路保护功能
' C: N. b4 x& \● 内置前沿消隐
5 h& N& z. f2 z& p& a+ o● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用
. W8 `# N  R" U  {
" R% B9 M! F9 w1 Q● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
- {4 M9 A0 p* J* d" @" o● 替代线性调整器和RCC

典型应用

管脚排列

. p! O- q% |5 Y( l# t管脚描述
5 S9 r4 W( ?' y

% u# @4 _) a7 [0 Q* X: w【问题描述】
/ z) a' v  s$ \8 P$ {
- r0 S, Q& d; G' N9 @) [空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
* O9 e) [- \4 V, [; V& A7 h5 q

图1 输出电压波形图

# c) U, c& z! T

图2 MOS波形及频率图

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。
) r3 k2 h& l2 u& ]
& x5 Z& B8 q7 K0 ]【解决思路】
+ b" \& D4 X8 X( Y* U
( z0 u1 Y1 D7 v! o& M% W- W01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
7 T  i$ i* k0 u. l6 V
（1）可能是假负载问题
% u$ R# _# ]5 u3 P1 ^! d* o( U（2）有可能是环路不稳定所导致的
$ }$ a% @8 S7 P  d6 `' n% o3 @; b( x5 i（3）元器件损坏故障

& [2 _3 k/ U: y/ ?9 b02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
$ w+ A0 k. ?. F+ q
（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
# i3 q7 F& m; ^3 H  z0 c（3）元器件故障
/ \- Q' v, {4 S6 D/ e! J
03、工作频率过高，可能是以下原因：
' E' F& M1 K$ J$ x/ l
（1）反馈回路失效
* m% {7 A  l# ^2 h6 B6 _（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
( _: h7 ]3 [8 U3 D) T
# v+ X3 P' p, t【调通要点】

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。

【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

1 M" p% C4 z. S! c4 o  i+ a  b

图4 输出电压

* g& B; B" w* ^" h* }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。

9 f2 e/ _, s( b) v6 v