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

0 [, ]2 C4 T: \9 H4 M  `$ z8 v+ J/ n
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。

以下为测试样机图片：

' v5 g, p% X  S2 u! j

4 }* z( g/ T2 M* x+ Q

CR52177SC样机图片

: e% @) A2 ]% V8 r$ V1 R* _【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
9 l" F4 `( a: x% a【规格】5V1A
1 F3 K/ |+ f9 S【控制IC】CR52177SC

7 w( h3 F8 `* B: [1 gCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
% w4 L/ r& X. w. R
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。
# M6 U$ J3 c. n2 C6 K7 ]
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。
( d" J3 L! U/ N, ?
) \! n* p% A+ e" q$ ]主要特点
5 j! q0 y* E$ c9 y' ~
" ]4 W8 c" m, G2 v: Z& A: U& y5 O5 v4 q● 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
* Y: a* S) Y- [! z● 省FB端下偏电阻
- V# T# a! o. c4 g& Q- a4 |' j● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
  |# w! d2 u9 b$ }● 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
! @" d: E9 _. L● 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
- @* m4 C& j. G● 内置过温度保护功能
& v/ \8 s8 A, ^9 W4 q: L● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
% W0 |2 I8 Q! t: V● 逐周期过流保护
1 j4 d$ c, Z( S% O● SOP-7L绿色封装

基本应用

% v$ Q5 h# h! [$ @$ e, o● 小功率电源适配器
# H2 `. h0 F5 P) G, e; k● 蜂窝电话充电器
& C2 J' K( D* d! x8 H7 `8 A3 c● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
/ D9 j; H/ n0 n8 j
0 @! V# H1 |  I+ k典型应用

管脚排列
9 v! X+ a* x7 {) z: }0 a

* @" ^0 V: A5 B4 j! `管脚描述
" M9 u4 H% u6 g- [
8 i) C1 C( M* q  z  g2 v

7 S6 J- f+ [4 X* x7 g【问题描述】
0 o) C9 V6 v2 g8 ~, R2 D3 ^
+ ~' U/ p) f' [- E, N空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
, Y4 A! }. d5 P2 I+ ]
4 ^1 ?5 v- y# X0 U0 `' Y+ {8 J

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

8 d- D% u0 M& \; C/ g' k. R! a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。
- u$ G" p  I" W* a- h0 j6 X
【解决思路】

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

02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

/ I3 S  L% T4 W+ N" ]8 Q3 G（1）可能是输入电容容量不够
  C7 U, h, [! }" l/ H" L（2）环路不稳定导致
* E4 a( q+ {: X3 Y' Z- e! q6 u- e（3）元器件故障
% B7 x! N5 X# G, ]1 D  o1 f1 Y
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
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
- G' }" `7 v' K" N- w0 I0 c- W
【调通要点】

$ q* `+ t6 A/ ?# h* S# R  U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。

3 C- ~/ r, p- @【最终结果】
  B) L% u2 ~6 c5 X
- D4 a. Q7 Y; u& f4 `3 ?0 j以下为改善后的测试波形图：
$ i. @! I# |$ s& f- G& ?
& C3 B; o; I: Z% u' v; S

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

/ R5 Z! s2 ^/ K% m# N- t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。
8 A) |+ d; a& ~, K0 f. A$ i
3 s7 @0 @1 b" Q# H