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

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作者：屈工有话说

, W8 r. \7 ]( M1 z- c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 q+ {/ W& U1 r6 e2 O# A' G, Z以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

; p# V2 {% p$ [4 z4 S# ~【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
8 u7 b6 j6 W% j/ x【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
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' ]+ l- ?" o9 }4 G, D4 iCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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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。
* u- l% _- I. i% t+ x: G7 H- E
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。

主要特点
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● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
) N  \$ H* \1 ^% W% ~● 内置自供电功能，省供电二极管
' B( u. Y0 y, ]6 t: I) \4 W: L● 省FB端下偏电阻
  D. n% |! F3 c$ `8 ?' P; V" e& B● 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
● 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
2 H4 K0 `0 S( {# T. }/ }2 c● 内置过温度保护功能
' q' P3 O8 @1 o6 s5 t$ k6 u● 内置FB开路和短路保护功能
% P5 r& L  i, o1 y$ _● 内置前沿消隐
% q! K4 I* f/ T2 `7 v. t/ [$ L4 a● 逐周期过流保护
/ ~4 K! b: f/ y8 P● SOP-7L绿色封装
! W; |% j$ D3 d' i0 B
3 L6 A& H' C1 @7 F基本应用

● 小功率电源适配器
* x  m3 ]8 R3 C! I) B● 蜂窝电话充电器
, m& [% g7 ~9 r) ^, J/ c● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
7 K9 ]8 X4 T2 F, h2 K+ X
典型应用

' m  [2 |! w0 V) O: f% d/ p管脚排列

1 e  J9 k- `7 R# b4 X

管脚描述
' C! C# \5 ], S" j" A2 i$ r
5 E4 |' Y/ ?; L

5 A4 |0 k  o+ s& \【问题描述】
& ^4 t. [/ w8 C, V; n) @
- {* O9 u/ S* Y+ w空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

# W) E9 N' k3 V  b. K/ R/ D

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

2 R2 F' n  Q3 x9 V  d% c/ P0 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。

+ Z- A- B3 d0 ]1 o& i1 }7 q【解决思路】

% z+ ~  i$ r  M& k01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
1 k* v$ D1 B" n7 k
（1）可能是假负载问题
0 x5 y6 O  p, T& W（2）有可能是环路不稳定所导致的
1 \6 |! v! m9 Q7 W( m) W! z（3）元器件损坏故障

3 L! R3 K* v8 L4 f+ }: z" c3 j02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

7 K  \, {' @$ O$ b; R0 X; b（1）可能是输入电容容量不够
: g, f# Q( i  f6 g: `, Y（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

. h8 ~/ B2 Q; s03、工作频率过高，可能是以下原因：

& l9 Q; D7 o  B/ t/ \7 T（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
5 e1 H% t# s, x: E& h' b$ n: s（3）OCP过小
( G/ }, k8 P& n（4）变压器感量过小
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9 U5 d' M' i6 j2 @0 }【调通要点】

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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【最终结果】

8 z9 ?: T3 L% k% N: \以下为改善后的测试波形图：

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图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

$ H: \; l6 L+ X! |# Q6 C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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