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

/ e4 i; O3 d. g& h! G8 w* X作者：屈工有话说

' M, F; K/ y! ?8 T9 A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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以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

/ q+ J7 Y6 B" C" C4 d! Z# G【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

* Q9 }* J. i7 |& x: |6 h+ SCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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# ?' D0 o) Z( w/ _0 NCR52177SC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
● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
$ F, V: t( g' }# Y$ L: D8 O$ j( X● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
2 g, l, V) k2 d) ~. n) |" |● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
% l8 Z* Z3 w/ r- g● 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
9 F9 X; `- A) ]3 q  x, n* N( j● 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
● 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
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

6 W+ O2 `( H0 d! c: r/ V● 小功率电源适配器
9 y0 F1 p2 |* e, g+ W5 {' L9 l● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

: K  W% R5 s3 }! V3 g7 r- \; \典型应用
: |/ J0 @8 x- I# \9 c; E* O
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管脚排列
, n7 z! e7 q; v' y2 O8 V4 p
. Z' g0 s; T8 j

6 f  I; Y* G: M) J+ H2 h管脚描述

【问题描述】
7 H" r- Z! A5 M* I# E) ^, D) [
# S! b. R  k$ H' n0 p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

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图2 MOS波形及频率图

8 R0 V. f  T4 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。

【解决思路】
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$ s2 ]3 b7 E1 u01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
0 r% {' a5 Z! c6 U8 ~  d( ^' r  B
（1）可能是假负载问题
! j5 h& r3 W7 C6 l, e& U1 V（2）有可能是环路不稳定所导致的
% z" [, Z* ?$ W% j; M/ m; _（3）元器件损坏故障
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! E0 X7 j4 a- w0 A( R9 i) i9 P02、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
4 A6 G, f3 G4 r: g! R（2）环路不稳定导致
6 E7 {1 Q0 t" h2 e) c（3）元器件故障
1 q/ F5 C* f  b; m+ n4 u, x
3 R5 s# @# N2 E9 I- d03、工作频率过高，可能是以下原因：
8 _7 ]$ T. A- k7 o/ Z) W
（1）反馈回路失效
9 }6 Z5 |) y( o0 G（2）功率开关器件异常
  D! y; K8 S% t1 g- ^# f5 {（3）OCP过小
# _3 O' Y! @- n+ n（4）变压器感量过小
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【调通要点】
% J5 A" q( W& a/ A8 [
1 }0 ]- j0 \. J4 q2 O7 Q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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6 U  S7 D) F, ^# X9 ^【最终结果】
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- p: L6 z9 T$ O2 f0 g) e: n$ q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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