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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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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4 C$ X# N! u$ P; S; Q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
3 V% d1 n& G; A* u1 B! [【规格】5V1A
- X- u: X) `0 a- R, B【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

4 ~0 c0 S. ^4 I8 l& B3 |+ `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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● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
) R, X3 K7 B4 i7 l* o● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
4 h; c/ x' ^" e3 `$ u● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
$ |, e7 n" t8 k, f7 _# |● 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
2 b' f7 q% |' C4 `1 E● 内置输出线电压补偿功能
- _0 z! R& D- `$ ~7 l. p: k● 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
/ L# c, Q7 c% N: a● 内置过温度保护功能
2 H9 ]+ h" E; a% U$ e' m● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
: @9 R# G' S3 c8 X( v: ]; l  y  z) N● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用
" p/ m: \6 B) \8 V3 |6 K
● 小功率电源适配器
. S; Y4 X( D- K# `; h: n$ l8 I● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
3 r! z; C2 S7 C● 替代线性调整器和RCC
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典型应用

  R* U; K3 ^4 y$ C" m  ?# k8 G1 `

管脚排列

3 l& D8 o& y8 H' J, R: S! O. @

6 A) _( S( N* B3 `- d2 w  e管脚描述
2 s7 N# A, _8 B8 o

0 k/ F/ C' G0 y3 j: a【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

图1 输出电压波形图

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图2 MOS波形及频率图

% h( A! U5 P" _# g* F$ `+ |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。

; f4 T( F" X9 S1 i# R* _. t【解决思路】
2 t  o: B, w+ @
" u4 D" k# P4 ~1 @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
（2）有可能是环路不稳定所导致的
, U9 t/ j) ]( ]# {1 h% N5 H（3）元器件损坏故障

! o; U, y4 ^6 j* f/ e6 ]+ o02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

  L' n; O. X5 M$ Q( O（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

5 u+ Z+ V1 c" N4 W# D2 r" e1 Y8 R03、工作频率过高，可能是以下原因：
) w  @9 f9 U/ q
1 j3 Y2 C& b1 J# g（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
2 {1 F/ S. M. ~! B8 |（3）OCP过小
6 c, E0 o5 g2 [: b（4）变压器感量过小
/ W$ r3 M2 [+ }1 R' B, e3 Q
: H; e5 i3 U4 c【调通要点】
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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。

7 {/ I, x/ C" B0 Q6 j8 ?【最终结果】

  U) j8 n8 ^/ H, E" L以下为改善后的测试波形图：
! B3 G( @7 h2 S

图3 MOS波及工作频率

' L; N) Z" j; Z

图4 输出电压

- W/ `; D1 O2 j9 u5 w/ k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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