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

作者：屈工有话说
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8 @. E( h/ h" N1 p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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' H( d- |/ _: K$ {% u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
【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

% x$ o/ `% e2 d4 X6 ^* v- v4 sCR52177SC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。

9 }7 f' A* z6 h, c# r0 `  JCR52177SC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。
: [$ M- S) `. V  q$ B
主要特点
: I; o1 D2 `: @* L
5 E# f$ f/ L; L/ D; ?# W● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
' n3 B+ O& z) [1 U. f- R( K● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
  V$ O& x" u% v( c● 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
- ~! H5 j- A) S0 Y● 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 ?2 I2 K) X  L" B; S$ J5 c$ _● 内置初级电感量偏差补偿功能
2 O6 V! s4 W, {& x7 _  n● 内置全电压功率自适应补偿功能
9 V5 B; \+ ^8 J● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
6 U# I6 x2 i( R) ?/ R/ Y● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
! Y, s2 R2 ~3 E' P( }- l4 ?● SOP-7L绿色封装

. a! _, f  q: _& e8 x+ }基本应用

" M$ W4 R8 r- {& E* Q● 小功率电源适配器
" g3 O# j3 `* h# h1 G/ v% r! \● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
4 l' M* o( Y& m9 N● 替代线性调整器和RCC

典型应用
" }/ d$ U$ ]8 X4 _6 }! v  `

管脚排列

5 V: V; r' z- N0 Q3 T0 L管脚描述
( }3 N* O0 H  L! M* }% ^
( M5 |2 u0 _/ U0 _

7 ?7 C# N& O# p( f7 K# `1 q【问题描述】

5 m; [+ j9 a) _空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
0 u. m5 r4 d1 D

图1 输出电压波形图

1 U0 t9 j% K6 P8 J/ C- p/ F

图2 MOS波形及频率图

5 j9 |5 O* V+ S! E% A" m, O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】

01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

（1）可能是假负载问题
$ Q8 |, f7 U0 _. V* D. P7 J. y, |+ i（2）有可能是环路不稳定所导致的
; N5 u. ?- F/ f2 I* t6 S（3）元器件损坏故障

  n' Y& s5 L$ P3 _5 V02、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
（2）环路不稳定导致
* _8 a  I: U; b' s$ X- }（3）元器件故障
* G2 x6 ]+ l  J9 T8 l9 H: \
& \$ D+ d7 n! D* V8 q' L2 R* _% k4 S03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
- {( k- u; K1 j/ a/ [& n' M5 {0 r（2）功率开关器件异常
& y7 v7 ?* ^2 `: x* s( q% i; b（3）OCP过小
; X+ R4 N2 E( [  o（4）变压器感量过小
3 e1 B8 w; g/ ?/ S. R) i. V+ ]
【调通要点】
" `+ o% I8 ]8 x3 E2 M, Z5 V& g4 f! b
; \" O$ C/ T. f3 x; _% q9 N8 _5 \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。

* C# E6 C/ b. s/ F* K  N  F【最终结果】

以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

" u: V! p: t' S, c# }% ^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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