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

2 l% d2 v6 A8 e* A作者：屈工有话说
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# K" t& W5 C: j5 F7 m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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6 r; B  f& `9 D- D: ~$ r+ d) U以下为测试样机图片：
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# K$ R; S! [) A% E

CR52177SC样机图片

) ~- _% u: V2 W' |【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
+ |( ], M# K8 p: w1 r【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

( v4 \2 K* Q  c% SCR52177SC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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/ [, {0 Q3 i$ i# d  g1 c; oCR52177SC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。

3 B0 e* n" h- p5 w! w& J主要特点
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* Q4 u2 P3 m( j: E9 W6 W6 D  R, t● 极简外围应用电路
9 L& C8 P! m; Z9 C. u● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
. c7 }" p% V+ _2 y3 C● 省FB端下偏电阻
0 V) L; d$ y2 a4 I8 g/ b) ?- q● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
0 L% s0 R) _9 O5 Q( I& L: h' e( m● 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
% O! h5 v  m% t# y( r  s● 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
● 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
● 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
' P; _9 T. t7 {8 d- I● SOP-7L绿色封装

基本应用
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5 G* e% Y; y- {) ^) G. ]● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
3 L/ Y: y( l( t7 @* C8 {" m● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
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# f; n0 b7 H$ X* k# l典型应用
0 W2 H- Y! W! W. v. U! c3 f
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# J# |# T6 r0 G. l" C管脚排列
9 B! g# x- H8 W" N; K

管脚描述

0 J' S" m+ }3 G* I/ `

# x# [0 P. s5 b; B【问题描述】
: j$ x. ~* Z6 t
3 V; ?* T0 Q4 n  |; X* }6 p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

图2 MOS波形及频率图

/ }0 r5 Q$ K1 u2 x/ m' z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。
7 p1 g3 e9 z  v1 Y2 C& T# {
4 y: D/ x: k  z# G/ r  ]+ c【解决思路】
1 |3 K  b# l  ]
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

' V# D5 }; V; |  {/ M（1）可能是假负载问题
$ C- ?3 \  r7 `6 r- x( }2 c（2）有可能是环路不稳定所导致的
* [5 R5 G4 p3 |, Z5 O0 Z2 h（3）元器件损坏故障

& z  Y$ m& R7 W* o- T3 o02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

) H0 S) Z, t/ P+ Q* i" q, b（1）可能是输入电容容量不够
/ B, D- e, m9 h2 Q（2）环路不稳定导致
3 k. g" d- D- f+ E0 h; Z  U% `（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：
7 S. H7 t/ Q% }. J" x
  H; T  j- a+ X2 m, r（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
& w/ L, [( Z* S2 K（3）OCP过小
: G2 w; J( T6 L; ]（4）变压器感量过小

4 d) O+ T9 n/ z; S【调通要点】

* S& s* z- a$ w) P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。
* ?7 N) ]3 V( f7 H3 \
【最终结果】
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& X+ j' E7 z* B2 `7 y& L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

7 L# s" g$ {' Q- Z" h. i) }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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