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

( b3 A- {7 w/ A2 @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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( ]  b# w. m; d# y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
; X) l6 Z) {2 z  P' W: m; t【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

0 ?0 F# [5 q6 d* r/ iCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
; ~0 v  S& v7 {- b2 `
: F8 |$ h1 j7 E9 FCR52177SC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。
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主要特点

● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
/ X, I4 ]: ?2 H& U3 T- X/ d● 省FB端下偏电阻
5 X- |3 {' D8 z) w) Z; i● 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
# ]  Q1 B9 n. p& a; K● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
, q2 M5 q4 o2 k( z# h+ ]% T● 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
9 h+ X8 g9 B5 y0 u8 l% T● 内置全电压功率自适应补偿功能
* ]& g& b! M/ q% d% u! o● 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
# |0 ~3 e; v! a+ ~6 P  ~+ ]8 `! L● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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基本应用
, x. @- h, C0 `/ l0 T0 u
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
5 }. ^9 M) B; c& ^. I# O● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
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典型应用

; e0 T" a  ]- b  ?管脚排列
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管脚描述
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0 ~( f, W- z  G% |. D【问题描述】

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

; |! X: X+ y7 ^* T$ a0 u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。
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【解决思路】
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3 J' `3 ^, y9 G2 K! U01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

& |5 \7 b2 T* o- Y" D5 G（1）可能是假负载问题
% V' C! c: P5 j, r（2）有可能是环路不稳定所导致的
7 f' q. W2 ^4 C  J: ~（3）元器件损坏故障

& G  k' ?6 T2 v2 Q" i! x1 S02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
' _- o3 m& J: M- j
（1）可能是输入电容容量不够
. i/ ~: t2 e5 v- }（2）环路不稳定导致
$ Z  x! X" K' y（3）元器件故障

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
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
2 Z4 l8 O! s1 i  w; ]- G（4）变压器感量过小

【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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% A; O3 ?- s' n  `【最终结果】

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

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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。
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