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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7 T, n) w( K# O  Q$ E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：

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CR52177SC样机图片

3 |( a2 O/ ~8 ^& `' x. 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
+ |7 ?' j& r) R3 [5 o5 o【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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CR52177SC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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主要特点
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7 r( ^$ P7 E4 ]; s$ I2 @" C% p4 t● 极简外围应用电路
- T  B# t) |+ r) b: b! a) T● 内置快速启动，省启动电阻
4 y0 [( R' c: n5 O, r( b● 内置自供电功能，省供电二极管
/ C- l( P( b, U9 H0 y" I● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
: r! V+ Z/ W# f: c: g# Y● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
( K4 c+ ]1 \5 C, E& z0 h● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
2 W, l# M7 L6 H- p7 |: J● 采用多模式控制的效率均衡技术
. a4 @! T3 J) e● 内置输出线电压补偿功能
3 T) H+ A) H( S. I9 q; X8 v( R( N5 G3 z● 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
● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
' i9 Z( y4 @5 H* q8 F- o● 内置前沿消隐
' r- x# ~9 j- }+ R7 q1 J, L● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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7 t8 I/ B; F9 R基本应用

● 小功率电源适配器
, p( j- i, j9 ]● 蜂窝电话充电器
! e8 k5 F. B: e, k5 g7 c; n$ b● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

% j- u1 Q6 b  Q! j; P) e( q$ P/ ]典型应用

# Z  E; u- V. E& L* j& b* Y' u管脚排列
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& k' Y! v1 _, |1 O8 [  A管脚描述
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: o% R2 k5 @6 g; m: a% I5 D: J【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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  O1 l$ {" O) |3 Z4 [; P5 l

图1 输出电压波形图

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图2 MOS波形及频率图

) Y6 e4 R' B# \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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【解决思路】
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& k6 I+ n' X2 d9 ?4 h01、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
& P/ a( y, G' r9 f2 a+ A6 r9 V（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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; l5 B; K$ J& B* g: M（1）可能是输入电容容量不够
2 k0 f% M; e. W% b+ ?6 a5 E; P7 y（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

7 C) R, ?; X) i& I# l6 ?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
8 O' U/ q# n7 R, u# M（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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% l- |# {3 V! t# w3 E【调通要点】
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1 n/ W. r' l. O! i7 I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。

6 l6 F' ]6 C& f+ N. ]4 u. V【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

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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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