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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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7 [: Q- c! V3 Q6 H3 U作者：屈工有话说 v: U' ?9 q, [- x9 H: t; R+ A( G
$ Z! a2 H* Y" T% x/ i
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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/ V0 @8 O" o7 u以下为测试样机图片：) k6 s8 w: \0 a# \6 P9 @
8 _* O4 F2 a2 Z1 R7 c# `6 Z$ L
8 D4 e+ R6 Y! V' V- I
CR52177SC样机图片 + P- L$ r' o$ d5 h" m$ O5 w
【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* l" O7 _$ l* U) j% r% c
【规格】5V1A
F( S+ R! e- w: ~5 D3 L& i D【控制IC】CR52177SC0 v+ ?/ U2 C! `$ Q4 t# K
: ?) ]4 n6 B. b
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关& W* `2 [* E& ^5 d
. B( K2 _0 p7 F
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。' ?; T( ]6 Y+ F0 h# f5 b) g7 t
! b) N5 e/ |) ~$ ], Q2 mCR52177SC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) p$ `) Q9 v' t' C3 C
0 n& Y/ k1 J* l4 R% |& d* t● 极简外围应用电路
: x* g9 F+ ?, ^9 i6 w5 B● 内置快速启动，省启动电阻3 D( h! Y0 [. C) E
● 内置自供电功能，省供电二极管
! x0 H3 y) s+ \, K. C● 省FB端下偏电阻 A) n: e% @" u0 D. V
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
" \& r! t1 Q+ }: a b) Y● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431! |9 }0 I3 [# u
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
; y* n' w" I9 w- ^* V5 |( R● 采用多模式控制的效率均衡技术
1 `8 K8 S4 [* v8 A) m. K● 内置输出线电压补偿功能
2 P/ y y/ A( G- o; }4 W9 h● 内置初级电感量偏差补偿功能 w$ |' E. o6 U, |# w
● 内置全电压功率自适应补偿功能
; z" q! {* b+ d8 u" z7 D8 ?● 内置过温度保护功能1 Y! h' o, y0 ?- ]
● 内置FB开路和短路保护功能& j, L; U2 h( \/ P# O$ \
● 内置前沿消隐
7 _2 A: f- b* U● 逐周期过流保护
9 z: N" ]: ?. ]0 g2 M9 @2 R● SOP-7L绿色封装3 o0 ]# [: w" [
& ~; S) N1 `& l( u基本应用
- B5 D B9 e5 ~) e) | l' W+ t
: ]+ B& l1 g+ z v7 t Z. g7 V● 小功率电源适配器
4 Q I9 Q6 ?% d$ X, `* y● 蜂窝电话充电器
$ c) Q- Z8 R! W: `+ ~- C S● 圣诞灯、LED驱动器
& F5 G C0 [; m, w2 I3 [9 ?) ?● 替代线性调整器和RCC
- }# H: L3 X ~/ O6 q
+ C) p+ i7 V3 {4 Q; ?3 _典型应用
8 ]: D* t0 o% C3 \7 @7 ]
5 x, D$ y' j, Q/ O
( D8 v! C$ C6 Y g$ {管脚排列! k/ x$ b$ z. }
" \ m+ I( L: R, t3 a
( G8 M7 |8 ^4 q8 `7 h1 A管脚描述
. Y( K, L! ^: z; I
" F) S2 L9 X8 |, ^; h
$ m& V& }4 s4 m- t9 e【问题描述】6 h3 k$ N6 W- u& [9 _' |( K, c0 J
/ S5 J. d1 B$ D, D) l空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
0 c, Z: O/ y2 [ ?9 u
! `2 x2 M6 B- Q2 Z9 R图1 输出电压波形图
a; x7 V7 g. L* c" s: S( O$ v8 _图2 MOS波形及频率图 ' ]/ m {5 T+ k9 W! x7 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。- C0 M$ E$ }6 A
" s; V9 g" {: C0 O9 C0 @【解决思路】
# Y; p% E) R' ~) s+ K( J( F1 Y( i% q( O# J0 m! _- B
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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( y0 N+ t* K. J% y% ]（1）可能是假负载问题
9 a7 g( N. j+ D（2）有可能是环路不稳定所导致的
, r9 R+ B; T |9 y* C( e（3）元器件损坏故障
' g9 H- K. o) K( m. @( P& Q$ ~7 W; j' ^' p$ u# A8 ?
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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（1）可能是输入电容容量不够
# t& }8 n- a1 o, j. Q" T7 w" Q（2）环路不稳定导致
8 s5 ?5 U2 e% v# [: p0 x（3）元器件故障, F3 m$ U/ l% m4 _
; O0 f/ \& N- n M/ W- E. K' m03、工作频率过高，可能是以下原因：
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% E, \& u3 O0 g7 C7 a, G（1）反馈回路失效
( t; [ J1 Y" C/ f5 a（2）功率开关器件异常. B$ r& v6 m: |/ g( i/ A
（3）OCP过小 N/ D8 K) S, e% b
（4）变压器感量过小
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$ I% \" G) }0 J【调通要点】* M! U/ r! @' H& j: H
. t* ?* u# {! t& L0 W7 X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。, e$ [2 w% T8 M
Q1 b: Y; @* l, q& W【最终结果】
5 u% N; h9 b/ S. C$ `8 w, K1 T$ i* O6 C ~
以下为改善后的测试波形图：
8 ?) V5 Y+ L+ E1 ^. @ w8 e' a* U) F& Z3 @; G8 N1 C E
图3 MOS波及工作频率 , C H7 G x4 b# K5 N3 X0 v
图4 输出电压 % J+ F5 L; T9 N: i
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。
- `; \+ Q. U" Y9 z) _, a
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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