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

作者：屈工有话说
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" e( {  m* z7 h/ n; T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。
. Q/ E. d: P: B: S0 }
2 P8 I2 t& u: ^6 K& z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
【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

" u% K+ x$ a! L" S" p- r8 ACR52177SC—极简自供电原边PWM开关

* x! O) l& R8 GCR52177SC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。

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。
1 O$ V. W+ ^; S6 \. C# n4 X
& y. K/ X& I& b7 {/ H: V主要特点

" _, ]5 f8 L! \+ X/ q- |● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
1 a' e/ W5 Z8 U" I/ d  k* V● 内置自供电功能，省供电二极管
! z6 ~4 R7 U; H$ z  I$ H● 省FB端下偏电阻
● 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
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
& p" a3 e8 R3 D/ x● 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
/ ^- k6 _) t1 h$ Q' {● 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
. t0 k8 c  [& ~: X* i8 W/ M● 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
9 L) G4 x" Q" t! ~● 逐周期过流保护
/ B# t: R6 F" _% ~9 K1 M& F- C" i● SOP-7L绿色封装
* A/ ~2 T0 c9 j- L0 T
8 m/ ~, C4 p4 J1 ?: |" j( H基本应用
4 c( m5 o  K5 q
5 o. W* g, m, y6 Q- o● 小功率电源适配器
+ B) E* U; R9 b4 w9 T6 f● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
4 S: f4 g: h9 R% o* k* c2 s9 k
典型应用
' X4 _; O# C7 U4 W/ A7 }
8 c/ v. R* h% v2 S7 Q# s' q

( p7 k% t% }. K- \1 n管脚排列

管脚描述

【问题描述】
8 F1 Y# Y- v; a
- p1 f' G; f4 p1 ]2 I" ]2 |+ S空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
- U6 N0 \" o4 F& R; T
( E* W3 Q4 b+ l) s& H

图1 输出电压波形图

+ R; f- K& [+ ?; z$ L, A6 `6 |. S+ a

图2 MOS波形及频率图

& ]1 W+ f+ z; w1 a3 H% L1 r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。
# b/ ~8 `  ?" c- k* f  Z
' I9 c0 d  a- O% T' T* a4 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：

; \3 b( h7 [1 {2 Q（1）可能是假负载问题
9 }1 ?: b9 c! x8 s- H5 A/ v（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
0 _# c- O& h( X
- i& A* U* ~1 f  M+ }  [' s) j02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
7 ^3 Y5 I5 F5 L( d  Z2 \, P1 a
/ T" u" B1 Q9 l# q9 U1 }03、工作频率过高，可能是以下原因：

: b" G, G% K" ]9 g（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
( C+ [' u6 Y" j$ ^0 U（3）OCP过小
8 t% v  X3 O& u  r4 @9 P, f6 e$ p: |（4）变压器感量过小

【调通要点】
; W/ Y. U/ w6 S0 M' O
$ w: S# u8 z" D; J9 l) P2 M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。

4 Q  T$ p, m4 y% K9 w" z, o【最终结果】

. b( x9 b  F: Z8 @以下为改善后的测试波形图：
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+ u, [- [- P2 K8 m

图3 MOS波及工作频率

+ ]' |' N* `9 [- O' P) L+ N* n, L

图4 输出电压

( ~7 W6 L- C8 n# z; V" P! 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。
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