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

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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* v# ?! }2 \- K6 q/ K4 `1 o' e以下为测试样机图片：
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CR52177SC样机图片

2 Z: m, x+ r! j7 t【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

9 @% m( P! M# p0 f# ?CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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: S# c7 u% V- a& ?+ 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。

  e; p! f" Z4 J5 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。

主要特点

; h; f0 e; p0 a% ^/ h, ?● 极简外围应用电路
# w7 z0 `' H  I8 H4 A● 内置快速启动，省启动电阻
0 ]. ^; Z$ z& j. B& n  J● 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
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
. u, t: M2 |. q/ @  w8 H4 w● 采用多模式控制的效率均衡技术
( g3 d1 A3 u% S3 b+ W, _( \/ K9 D● 内置输出线电压补偿功能
3 e! _* S0 R6 V( A& \9 m2 T; T● 内置初级电感量偏差补偿功能
$ L5 b1 A# ~) }● 内置全电压功率自适应补偿功能
0 B' T7 Y- e' d) r● 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
9 D0 `  b; p# l3 i9 B3 W% V5 I# X● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
4 j! ?) R7 r3 m( Q! y, A5 H$ r
+ H4 I9 g3 t1 s# _! O7 `. m9 K基本应用
* X% y6 t2 I! o- g' N5 X2 c
3 m4 h2 x- N0 H6 L● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
# r) G6 a( `2 v( c9 b' q( r( J% g● 替代线性调整器和RCC
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典型应用

" b7 B- [$ J7 N1 P0 A管脚排列

6 h8 i. i: W6 f3 B) N! O% p4 L管脚描述
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【问题描述】

2 R- n* [$ A! y, Y5 a6 r2 ^2 U$ R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

图2 MOS波形及频率图

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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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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（1）可能是假负载问题
. g/ @3 E5 Q5 S5 Y7 D* X- ?* b（2）有可能是环路不稳定所导致的
' P& J8 {' T% P, @7 j) l（3）元器件损坏故障

0 v' R3 z! b; M# p02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
( K, q0 Q. O" f0 i; s: k
（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
' G: e/ M, E0 d5 h# T7 m（3）元器件故障
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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
" s+ a) I4 c& y（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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, ]) s* l( |- q. T0 b7 z6 T【调通要点】
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8 _8 ]- o# A+ B) E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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# e; O' i4 J* u【最终结果】

+ p# U& F4 c) Q  ?. G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

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。