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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑
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' X A3 Z- t1 Q7 c' `作者：屈工有话说9 F- @+ j# i& a
4 X6 F2 i- o, q; 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。2 ], r( l0 g9 Y# s
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以下为测试样机图片：6 I% b: J, _" k) i
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Q d& J9 H3 d8 S( ?
CR52177SC样机图片
4 `+ w( Y7 p( A0 P【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) H+ D7 X) S, E) j) W3 _
【规格】5V1A7 E2 \" E1 S8 c- |
【控制IC】CR52177SC: d2 U! v1 m# |& E% R3 H8 S; G
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
3 G. p4 a3 T# Z+ e. w* _4 Q* Q) f% x- w# [1 X8 d& h( E3 V
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。) e# A9 B: C7 h
d c$ d" T r6 G0 [1 t, TCR52177SC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。. K0 A8 Y" r! @5 I5 l0 Q, d
7 }- n$ Z- u* ^ H$ w: A5 @$ z主要特点
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● 极简外围应用电路
6 F+ P2 {' X, W- l; M" x4 A0 t● 内置快速启动，省启动电阻
% e' a. n( J) w, ~8 `● 内置自供电功能，省供电二极管. ^0 ]1 ?) @/ P0 l0 ]/ E# ^
● 省FB端下偏电阻
9 M# G& z. C4 w3 \% J● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
+ I; j- x6 i1 m% i● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431: T7 t& E( W. C) a% ^" x
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
! s4 s Y7 a: Y4 E● 采用多模式控制的效率均衡技术
3 t3 U2 J. M4 N c0 c● 内置输出线电压补偿功能
' @% k" Y& i0 H● 内置初级电感量偏差补偿功能* m* b% K* m$ i/ i8 [
● 内置全电压功率自适应补偿功能
! S+ f, j0 w, T! ^. q$ K● 内置过温度保护功能1 L5 A4 r' W; k2 ^/ k8 M" B! \
● 内置FB开路和短路保护功能
6 B" U6 }8 W! ]9 b. W# ?* d● 内置前沿消隐" m) A" u+ G" } Z. W, Q9 U
● 逐周期过流保护
J' R5 g$ n2 X+ }3 t1 {& G& m$ W● SOP-7L绿色封装
7 M2 P8 w# z1 v) I J5 \" E! y# n/ b/ {% M. Z" P/ L
基本应用: s" P4 H5 z/ X2 b& A2 v
0 r" }+ s3 p% j7 K$ A● 小功率电源适配器6 y4 a" b3 o! J0 y5 r& C
● 蜂窝电话充电器
$ t6 d1 x: b5 j● 圣诞灯、LED驱动器) ?- { T" r* b' r
● 替代线性调整器和RCC
3 v" r! K* `: ]" i+ X9 P8 x# C1 H( i0 D& @" N1 c7 k% F2 }
典型应用, R5 q( o' x7 @" F' _1 L$ J
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5 \* P; d6 o1 z" _8 n, f管脚排列# \% F" }2 p e L4 t) t8 x
+ k2 P0 W" M- Y% t' e ?% @: |. t5 w/ `. n& z7 k+ N% v4 P. ?
管脚描述+ Z+ o' \ K5 w# a3 } X. j
$ u8 \; S0 a- {0 u; x/ D6 c3 S p1 Q" |5 T* u1 h
【问题描述】; z( E4 P. v' y4 L8 h; ~
5 L/ f; a5 ^( m) n空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。$ p7 y7 _' |. D" ]
% K0 @ M2 q. E' D! C7 F1 U4 b
图1 输出电压波形图
1 s2 H! x7 p" u G7 e) Z. r图2 MOS波形及频率图
8 s0 M/ n3 U* r6 b3 d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。: H- Y" A9 [; }8 r1 {& h# X
% p u# u6 ]7 L" h8 Y
【解决思路】
- \, B- ?& |( R2 ?5 G
2 [! {! B+ K3 ]6 \2 x2 J7 x1 |0 n5 Y/ ]01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：& U1 p& G6 {+ K: T. Y/ q3 o% J2 i) L9 R
: i/ v3 H4 q8 A（1）可能是假负载问题 Y2 R% q' G4 i$ b9 x) Y4 I4 K: |; h
（2）有可能是环路不稳定所导致的
/ d0 p/ h8 Y/ G$ o（3）元器件损坏故障
( l: }% T) T w( O$ C* N& C
( X( ]; O& {5 g: }! u* x& E/ o! Y02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：6 ]$ u* ?. D8 f; i
1 `' N9 g* p% x. ]7 a& E（1）可能是输入电容容量不够! N+ q4 K: q( C [, u4 R+ O
（2）环路不稳定导致
0 g: P3 {1 |9 ?9 p V% o& i（3）元器件故障+ L+ h7 S- ~1 L4 }) e
& h$ ~- T: K+ `0 N3 ]( k) Y* j+ Q' d
03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效" }+ u" o0 f2 y9 r! D3 R
（2）功率开关器件异常
- @2 l8 ?1 t9 P Z（3）OCP过小* ?- O; W3 D9 f7 `
（4）变压器感量过小
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# T! P; e: O; W+ V" j6 B J2 Q: @【调通要点】" U! w' l5 `- J/ ~) i% D U
* x- L* t' d. ^0 }' I4 [0 N. 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。
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$ U9 Z4 B$ [' k/ f, S H【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图：6 \5 L9 y2 k8 S8 w; A5 n9 j. m
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图3 MOS波及工作频率 ! _* l8 }/ U9 }) I8 s4 B& E
图4 输出电压 6 h/ q3 f8 C; 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。
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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