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
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! a) v9 ?# }" s9 ?& L0 n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。

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
$ s. \( r! X9 k+ s$ ^; N【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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( J6 w. b  Y5 q+ x+ C5 wCR52177SC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。
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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
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
% d* f  W+ U2 U3 {/ }8 ]! U- Q● 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
) V: F! k) ^7 N, J5 S● 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
, }# ^- ~' q9 C, O0 D& X2 |● 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
% @! O: P. H& Q/ R" C3 A9 {7 X● 逐周期过流保护
, u* c8 P$ L5 s1 M) K) s, k( K● SOP-7L绿色封装
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基本应用

* o+ Y7 w7 p' o, r" {● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

5 j6 F, ?: n# p8 c7 e( {! z4 X典型应用
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管脚排列
- [8 |$ g, Y' D; i* }+ G

2 N7 _: }0 |# C' _管脚描述
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$ O! R2 c4 S6 ^$ Q7 Q1 S$ r/ r【问题描述】

, V  A6 M# W* J  l1 v4 m6 D  m空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

图1 输出电压波形图

2 ^; c8 |2 C# j* c5 Y5 B

图2 MOS波形及频率图

; n0 h8 L# C8 t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。

( R# K: G& S8 x% {8 L: H" P【解决思路】
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* e6 o8 D$ k" A( K4 D# L01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
: Z7 ~, w6 r7 Z2 [( @5 f* O9 |
: b3 u3 _$ r& F* b+ c（1）可能是假负载问题
. |) Z: b) G8 R（2）有可能是环路不稳定所导致的
4 Z  |0 w  y; b（3）元器件损坏故障
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

（1）可能是输入电容容量不够
; d  L  E: _6 y2 a, h; z3 m) L; }/ Y（2）环路不稳定导致
（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
3 ]& r2 @8 y! z0 @$ E（2）功率开关器件异常
+ v% M7 E8 [8 M! Q（3）OCP过小
$ y! p& q) B$ S（4）变压器感量过小
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1 c* ]4 W# H8 u9 B! ^' e0 S【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。

4 @$ h' j, B% @) N  f# B【最终结果】
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3 I% R# u8 C5 `7 I/ I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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