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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 + p- @6 } \5 |* O: g! \( E, _, `# L
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作者：屈工有话说% Z3 w* B9 Y+ w
1 {3 o2 j& O+ E) ^' Z& J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。0 F. O$ e- m% o4 B
/ `) X# i, ~; E$ ?4 }以下为测试样机图片：( N* W- F2 g/ u$ p! g7 R* G: T
+ F' z3 z$ t T( a" o E$ {, U
; m0 A6 r( T; Q: K; y- _
CR52177SC样机图片
4 D% A: s( K5 V1 o/ o4 F1 }# k【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/ g8 q; J5 J4 G+ P' \
【规格】5V1A
' Y8 ]8 J8 Y- u1 B1 R【控制IC】CR52177SC
p9 r( X/ P9 \. g8 W8 ^* P: {+ i# [7 H2 A
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
: S1 V2 \! _2 L" F
. N6 `- `: `4 x( R* G: J# @1 kCR52177SC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。" b8 m/ B2 C5 a' m6 A) M
; s9 e' U8 p) B1 h! J
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。
@+ q" G8 j1 N( _6 ?9 B! H. h M0 J. e' V
主要特点; y9 y5 h! s" d. a, T* n
( c9 z0 @; X- G● 极简外围应用电路
: Q) ]% S- V$ Q. p5 x) w5 H4 ?● 内置快速启动，省启动电阻5 E; \+ v3 q2 r+ a% ?: _
● 内置自供电功能，省供电二极管0 X4 Z9 }* r ]$ \; ~- a, v
● 省FB端下偏电阻" N7 x2 s/ m! y$ ~9 ?; c
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻2 x, ]1 g9 v, g0 h. a$ A
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4318 u B5 P+ h+ A( {& d, S, d7 q& e
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
0 _6 Q4 \8 F$ m, A3 S● 采用多模式控制的效率均衡技术& U9 g' Y0 p& O6 r9 s' g
● 内置输出线电压补偿功能
2 g+ p3 i7 E1 K a2 ~● 内置初级电感量偏差补偿功能
: \! R0 q `' d8 X6 { S `● 内置全电压功率自适应补偿功能 R) O- [$ A C) G0 b- ^
● 内置过温度保护功能
- U5 l* }% z0 v% }' T/ M* v2 L● 内置FB开路和短路保护功能
6 W R @$ A/ e● 内置前沿消隐
2 k0 D0 y+ g5 n1 v5 W# I0 s* P0 X● 逐周期过流保护* G: ^% V+ l |
● SOP-7L绿色封装( k: K3 C& g: v6 k+ D) I0 Z( z
& U$ I; Z; v, c) H2 V9 X
基本应用2 \ J! M* o0 n: L6 }
' t; m& ^$ f7 }; O4 N* `
● 小功率电源适配器
: K/ t7 s" e' z+ j● 蜂窝电话充电器
+ x9 ?' i+ G8 L' \; P) p● 圣诞灯、LED驱动器8 ?; T" n# Y/ V8 V1 z" ~& F5 T
● 替代线性调整器和RCC3 b$ @. A( m/ C4 X
) C: w3 m; [0 Z5 X% s v! T& a/ Q# u
典型应用
5 t& c5 ~7 ~# v1 U$ |6 ^# I+ t
1 w6 d: X* E$ z5 z" k9 {# T5 p/ ?: ]% h2 T! H" h
管脚排列
9 D% F5 C4 ]! r& ^& H8 I
! r% v' `" ? u* n/ Z: l* m3 ?
/ S- p1 D. r! R V8 J# e管脚描述6 U! _3 ?0 F8 m- A/ e
2 h; G: k, B- T _# K
2 X `) e5 m% i+ ~3 h
【问题描述】
' t* r8 p3 d5 R% E1 g/ V; k+ o/ E
6 M- h! [' T( V7 n* H) m空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。0 i% L1 {: }3 ?- [, x0 h" ^9 h
1 N0 z D1 d2 [& u% H图1 输出电压波形图
# t$ a& m4 _5 P0 U0 Y. d图2 MOS波形及频率图 ! Z) `+ i. F1 B; V1 T* O7 A8 z3 s
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。8 P {/ p' w3 D D( n7 }
4 p0 _3 r6 j, S【解决思路】
' ?, W! R2 M( d$ u
h$ l8 d- U! k+ |9 B01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
; p8 {) m9 T3 c! }
/ ?1 t& Y! `4 _+ a4 d/ ~% L, Z（1）可能是假负载问题
" z$ m( C7 d- L* T: }! q（2）有可能是环路不稳定所导致的
: f# h6 e M8 ^8 ]/ A* G（3）元器件损坏故障6 h' Y: V( I" `) }: X9 T
P- S$ B& }- `1 ?- k+ |02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
$ R, {& b0 j' @: h! Z% e4 |" V+ j( v4 H( c) W0 e, Z0 G
（1）可能是输入电容容量不够
, F. H" l5 ^1 T" o3 r4 O. N（2）环路不稳定导致# a' b) m3 p0 }3 i
（3）元器件故障% U! F9 }' t# h$ }
$ @# ]& U/ j: w: }( b7 k03、工作频率过高，可能是以下原因：
" c4 [) Q2 ]* @! ^ X8 i- @2 Y% p. d% G4 e( c
（1）反馈回路失效6 J$ g* R% k8 \( J+ c% G
（2）功率开关器件异常+ D! r- c1 N5 }4 Z
（3）OCP过小
2 d. U9 L# D, Z# \$ K5 i（4）变压器感量过小
( t$ v' I, q$ X) Y5 ^& v+ Z5 P4 m- M& Y: Z P
【调通要点】4 A8 | |' }6 a5 Y) G
1 g. u+ P* M7 H& X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。, H2 H V6 [3 D3 A: ]/ ~
6 f; W; B0 R; |3 l
【最终结果】9 |1 F7 @5 c& p7 t$ l1 y
, X, y1 p0 Q9 U& _* k. C3 h+ }( ?以下为改善后的测试波形图：3 T$ I' I+ T2 i' U! K% ^1 `+ b
$ x7 S! [2 M, ]% c9 i- G图3 MOS波及工作频率 X0 u( D; J9 T. F! x# ^
图4 输出电压
0 x3 o4 N; ~3 v4 j+ ^2 n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。
" y, A1 a' y8 G0 B8 X
5 E; K# y8 P9 x7 w/ X |
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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