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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( x' f1 Q% s& I+ 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。
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以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

8 m" Y! e5 W3 ^( y, K【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
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

2 P! }* _7 @: i2 P9 p+ vCR52177SC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。

. p3 K6 }# U2 w) C主要特点
0 J/ {" ~4 T6 P! F
  t1 m% h1 W5 _/ k* L7 r● 极简外围应用电路
8 J0 g. l$ J, G/ f) H● 内置快速启动，省启动电阻
' F8 x5 U. q) I' H4 @6 a● 内置自供电功能，省供电二极管
' `/ k# q& \8 p, s) }4 S% u● 省FB端下偏电阻
, s) {) J$ i) R6 B( X# B● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
# F6 G  e; Y% a- D( W● 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
3 B3 U& v: j, X; u' X● 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
7 ^. r  ^! f1 t' U8 _5 ]1 h● 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
3 a# L( ~# p! V  i  k/ c2 K) Q( i● 内置过温度保护功能
) b2 v  C- d. }! e# g● 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
0 w  d' {# m  _$ z0 b7 ?, I● SOP-7L绿色封装
. p& X( K. f8 R1 L, S% {( D3 T% k# C
$ l  S- [/ L" U8 p基本应用
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● 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
4 V% p1 q- H: {/ K/ o, z
典型应用

4 \4 q" N0 |  ?( E; J6 m% s管脚排列
. ]1 b* z3 w4 x; N
! a- L  x" s" ]& ~4 t

* s0 E1 w2 H( a4 g/ n管脚描述

【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
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8 d; e  s. M7 f1 L7 X

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

6 M: p3 X: g* R/ x( f! a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。

1 M) R$ O" Z8 Z9 ^2 \( ~【解决思路】

4 Y) t7 o' v* Y2 U01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

0 Z. Q, L/ _2 q1 V, d（1）可能是假负载问题
# W+ U' \  K- K- N（2）有可能是环路不稳定所导致的
3 a. V/ t, P+ k（3）元器件损坏故障
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/ L% K2 w: [3 x) ~3 i3 z02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
+ v# |* c* e; f3 \/ Z/ s
（1）可能是输入电容容量不够
+ g' E) p+ W9 y) }8 S3 ?7 V# k, Y（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

6 K) K+ Q% P1 O, a* |03、工作频率过高，可能是以下原因：

2 Y" V. a  H% L& \) U. J+ u$ |& F（1）反馈回路失效
9 T$ e% U5 Z* n（2）功率开关器件异常
/ S! u! w% r5 E2 c' h8 u（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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9 J# L# A# ?* Z! r8 @" [+ c【调通要点】

" D4 c' n4 l9 W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 H7 v# ^1 F/ z6 e; a9 X! t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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