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

3 l, Z0 N- h& \/ k8 p0 N4 z* ^- R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：
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2 X7 M5 s: L8 S4 S! Z( T

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
【规格】5V1A
# `7 Q- c7 [0 Z# K* c; F8 ?【控制IC】CR52177SC
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CR52177SC—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。
5 x( L! i+ k! A- j& Y4 h/ B
% z8 R: a; Z! B3 qCR52177SC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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主要特点
, C2 P% w+ W6 @7 z2 B" F0 D
● 极简外围应用电路
4 E" _. M" @# I7 H6 J) 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
; ^7 z; @8 A- x6 I● 省FB端下偏电阻
4 ]% [0 n$ |* w6 w, J$ s' J  m" Y' y● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
5 _& c9 `3 p8 I1 v● 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
2 h( t, r" V$ R) R# s$ `& D● 采用多模式控制的效率均衡技术
! I: }) @, B$ K8 f: H● 内置输出线电压补偿功能
, O- E" O* B6 t/ H% b● 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
0 l$ T; p3 j  C3 s& t● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
* Y. I  g5 }) E5 B; E+ C● 内置前沿消隐
2 V0 T) @1 G( s& X6 V● 逐周期过流保护
) H9 o$ R6 h0 I$ |( J& }) ~1 Y● SOP-7L绿色封装

8 E, d( W2 u, r  b( e5 A基本应用

● 小功率电源适配器
$ i* t9 [1 H$ a7 G● 蜂窝电话充电器
* C1 E& d$ p0 T, A) H* p● 圣诞灯、LED驱动器
0 d( ]7 M, O1 i0 i8 f" v● 替代线性调整器和RCC

5 I7 @" a9 H7 k3 o典型应用

7 L, d9 N: t. Q* x; j

& ~) g1 B1 {. a2 [管脚排列

* c# A4 b9 F% w( i8 A管脚描述
+ o5 [5 D2 q* E! B2 k
2 J5 p% w- {/ l1 @* N& Y! X0 l3 X

【问题描述】

6 Z" X4 U/ ]5 Y1 c6 E. B空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
& E: o. f; l5 v0 k1 G* C

图1 输出电压波形图

- s4 y4 n- W* I3 q

图2 MOS波形及频率图

0 r; f1 o$ d* W" G" n6 p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。

, c1 w! ?7 c. ^【解决思路】

, Q0 T4 P( J- Y6 x' K, P" K01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

3 C% d3 H+ g* d! @0 S% r（1）可能是假负载问题
: O) J. b, |, l7 \（2）有可能是环路不稳定所导致的
7 @2 V/ x, F* U# c4 y（3）元器件损坏故障

6 \9 t0 O0 o4 i% C/ K02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
$ [0 t% u* O) a9 t; z# [- y
6 ?  U- ^+ \1 ?1 I5 @（1）可能是输入电容容量不够
  y. N' n: |, f5 r6 G0 |（2）环路不稳定导致
" G# u. ?- g5 Z% t. B（3）元器件故障
: p6 ]" [& k! p/ \
: O8 A. t# \* P4 H4 J" g8 o03、工作频率过高，可能是以下原因：
- `( B5 v) r, r: m3 Q# T
; w, V' J" D7 A$ r/ A6 u5 f* P- n（1）反馈回路失效
) X/ K. z, i8 Q: E9 n1 Q（2）功率开关器件异常
, W) R, L" |" V+ z0 t（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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/ ~5 Q9 ~: s3 g- m9 d【调通要点】
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/ }6 p/ z: D9 h3 z/ k6 Q& J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。
" K0 }/ j. g& T8 L0 U2 t- b. z7 R
【最终结果】

! s7 O7 A  @- h# E以下为改善后的测试波形图：
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  P7 q0 c* k; t3 n

图3 MOS波及工作频率

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。