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

. L* ]6 b# U4 [* e- F" \5 p. f$ I作者：屈工有话说

0 c9 N  N0 N" `# J/ k  t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。

! P; }' [% l. S) d" A- `2 s8 a6 e7 A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
/ D! E( ]+ g! z1 T3 |& ?【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

! |8 y" q% s& Q, v& G! vCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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2 m# w8 I. ]- Q/ |% p: aCR52177SC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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" ~2 ~& o8 L; o, x7 l% C7 eCR52177SC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

$ V5 ^' W' B& z5 Z  `# J7 L● 极简外围应用电路
) n/ b0 b" b) F3 H6 t) _7 i8 D● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
5 E7 d. B; s, {4 A2 i" p● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
  Q: n# D" i3 Z3 l1 @& k● 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
4 y9 `  W7 S: N● 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
● 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
8 Z$ v' u0 y8 C" y- B- K! G  L● 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
● SOP-7L绿色封装

基本应用
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● 小功率电源适配器
3 w+ p7 F9 f' s; ?: Y● 蜂窝电话充电器
  z' W- |  Z6 X9 H● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
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" [+ G" C9 _- u/ _0 _! ?( t4 C典型应用

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管脚排列

* b8 X' B& T# K! m

4 Y' [2 _0 C7 x, y管脚描述

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【问题描述】
3 R# s. z- A) I+ O
2 p) m6 ~$ {1 U) n空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

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图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

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】

* R+ W' x& l3 |- J( B4 w6 L* a: d01、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
（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障

02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
6 ~# g/ s: G, a7 ], I- Z
（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
+ M8 B0 L4 F  u% R! t+ E8 O# v% U0 o（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
) @& U0 t# i* Y3 _3 p/ `. R
$ x9 P: K& q: I4 Z4 o（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
3 {# ?, w: W/ B' }5 V- V（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

1 P/ L) D+ V( I# y) Z  \【调通要点】

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。

【最终结果】

以下为改善后的测试波形图：
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$ o  V) W6 F  k4 k. E

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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