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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8 t$ I5 i! J6 P( n- g4 q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。

) C& h: P; T) t: \" Z7 [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
& b: d  D8 t8 o! F& k! [( {【规格】5V1A
" u( ^  j0 X6 J! g& V$ ]【控制IC】CR52177SC

, G- ~/ r: I" V0 n& T5 V2 }CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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6 {; y  q5 v+ {( b1 V& ICR52177SC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。

主要特点

& a  V+ Y1 e) v" u; k● 极简外围应用电路
; r& D4 ~' P" {- f+ o) o● 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
3 S* W' h0 ^. r% W, ]6 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
' z  g& F9 A9 C/ U! @- G' _● 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
● 内置输出线电压补偿功能
2 h+ I. B3 Y( ]3 x) ~) d; `● 内置初级电感量偏差补偿功能
' @8 R* I, \" H1 x● 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
) d5 S# g! |9 w' O● 内置前沿消隐
, l+ m. x! J/ B! K& e8 g● 逐周期过流保护
! a! n/ a# A" W; V5 q/ D6 \/ p● SOP-7L绿色封装
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基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
& O5 `7 }7 J% l! h● 圣诞灯、LED驱动器
5 \' ^2 S- C7 i  H3 }) r● 替代线性调整器和RCC

+ h5 L) p1 s0 D/ q, ?+ P- G典型应用

# |; C0 u( p: M管脚排列
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管脚描述

【问题描述】
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空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
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* U$ L) |3 m! [5 R% a$ i

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

) g5 F% }+ ]( E. v3 s% j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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# i  H# o( D0 {- ^& |" f% m$ M. ?- _  ~【解决思路】
% Y! v9 e* }: ?# s0 d. @4 l
# {7 e' M) A- Y( N9 h6 g01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

7 Q3 K3 n( l/ |* B: R$ F（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
4 e+ Y0 A2 b7 t7 L) J（3）元器件损坏故障
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$ q0 O1 H- x. v1 L& E  Z02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

- d4 M" s( V/ v3 E6 z9 P% @3 X（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

1 @7 w' i% h# n4 E" l03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
. @! k, m! `* L- L  q7 Y6 l（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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【调通要点】
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8 P4 J! B6 c- `5 ^8 ]  I8 T7 D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】
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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。

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