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

6 K+ d6 M- P# l0 z3 l$ y" U: {作者：屈工有话说
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. P  M  i/ J" M# v% K8 u4 ~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
, E- S& r" k' O  w) `! M+ _  T/ S( b【规格】5V1A
% [) U6 I' ?( ]5 x* Z' R9 c【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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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。
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2 \! t+ ~9 F3 B3 u' x7 t6 N  U/ SCR52177SC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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1 f: C# I' z: v$ M# M- H主要特点

● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
# f: k7 ^- b3 z/ Z0 ?0 K* ?( X; i● 省FB端下偏电阻
+ u& [& `/ d! D7 M) \# h● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
& D4 t4 j  Z. b4 e● 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
' d0 N2 k4 K' F! E● 内置初级电感量偏差补偿功能
# C. s& S, d1 V8 r0 G* O3 R● 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
● 内置前沿消隐
1 a' I5 k8 I& h! Q0 B● 逐周期过流保护
. P7 o0 G* g* T/ I7 i% H4 m; ?● SOP-7L绿色封装
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$ E- s6 C: n! D, V2 m基本应用
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● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
3 t8 z; K' f0 D5 a$ F% ^● 替代线性调整器和RCC

6 b8 _8 d9 z# a' w; u8 m3 \% g; }典型应用
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* S( C, ?& o) F1 ~管脚排列
/ l( u+ k" k8 \2 w, r: H
* R6 X3 }, [  J* L! U5 y* {

管脚描述
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【问题描述】
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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

- m9 E' q1 u& n4 g+ S2 ~) X

图2 MOS波形及频率图

4 B; z% P+ U; S( }+ N/ y% q/ h& c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。
" C0 c9 I$ f5 L2 D; p# X
【解决思路】
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  L$ I6 B" V3 H5 g0 G7 d01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
: k$ w7 u0 @! o7 O/ Y; k7 F
（1）可能是假负载问题
+ Y; }2 P$ b# y1 y( j" y（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
0 C. Y6 Q4 @. V, k6 \0 P/ l
1 R6 l; `, @4 K/ p0 w02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

# D  t2 M. Z/ M0 `* A4 _& J$ v; o（1）可能是输入电容容量不够
3 j) J7 |' c# P3 ?（2）环路不稳定导致
. v) [+ o- x5 T' ~& ~$ z$ P; y（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
$ T" p6 G6 Z# I* ]4 @（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

【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。
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【最终结果】
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+ p5 O! g4 l8 ^7 H& O3 ]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

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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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