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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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。

7 c* B( f( Y* D+ D7 }以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

; H2 n7 _2 `; g* p; h8 [【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
5 s! B: y9 R. B5 [) _# g3 `【规格】5V1A
8 z2 {$ e7 f0 e2 M+ R/ R【控制IC】CR52177SC
5 R+ r. q! f3 E  v
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

8 G/ {1 }; a2 T8 e) w. i/ hCR52177SC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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9 v1 c; I6 c' l; ~主要特点
) t& \: C1 T: A
● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
4 Q! y. b, V1 `, c" y% k, |$ ]● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
3 ~* o  g4 ?) x: t) N! A● 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
% {3 h. f0 O- a* P7 W2 R● 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
, z8 L! }' g! `; V● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
4 y6 E# J% p1 |/ c; c● 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
5 u, b4 Y0 z" _4 F● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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基本应用
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● 小功率电源适配器
2 t3 ~% u5 w/ q, }' K9 L2 Z● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
& L* j& T) D9 n* v" E3 A
典型应用

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- ?1 h  M' d6 Z" H7 M& g管脚排列

管脚描述

5 n; l' [, m5 [1 E【问题描述】
2 B: x: n+ m' X! {4 W  _! Q6 j
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

* Y+ C; ^+ Y8 I  j% h* A$ I& n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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; J3 _0 q$ m% x0 u5 h0 Q& s【解决思路】

01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
* v3 H$ Z* `; a; r
（1）可能是假负载问题
- a- h  U7 e! X4 H（2）有可能是环路不稳定所导致的
! Y* g. W3 I# t! M; E, n（3）元器件损坏故障

02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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. |& Y  O% e2 ?/ j（1）可能是输入电容容量不够
（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
5 k$ a/ C: \: b+ Q% m( I1 u（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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! D  m6 S9 Y* h1 B; @4 f【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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【最终结果】

4 f% L/ z4 _- ?" l以下为改善后的测试波形图：
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. V/ x) z9 c, j

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。

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