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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑
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作者：屈工有话说( u9 R, y. E' @8 @& S; ~. Z
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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。 e+ f8 @7 b0 w( N1 ?( c( X
7 ~( \5 ?1 l( [0 S# k' m1 P以下为测试样机图片：
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( B5 I8 f r( b, n0 e2 D# @9 U
$ b3 f/ T4 V$ Q2 T ]CR52177SC样机图片
9 G/ h0 |- y# ?& [【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
' Y9 a% i* I/ ^, f) c【规格】5V1A; [4 n8 r+ I1 k8 a+ }0 C
【控制IC】CR52177SC+ ?/ a+ g4 y. x2 V) P1 b
& R* y* E* G! |( ]. V8 I6 G/ ^CR52177SC—极简自供电原边PWM开关* }1 t2 q$ i6 J+ U% s3 i
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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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/ }* u+ e, A4 ^) ICR52177SC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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+ j4 I; r6 p" m6 @5 ?主要特点1 t' U. l8 O4 O+ W9 n6 e
/ R% y7 H5 h; c8 J. X( r8 ?, \5 H● 极简外围应用电路. G- x8 N. z; E# v3 x) L) g, `- ^$ q
● 内置快速启动，省启动电阻
8 B% o6 @# f8 e9 j● 内置自供电功能，省供电二极管
- r V# G0 e, m3 J0 ^" H● 省FB端下偏电阻
; t$ n0 Q! @2 e" n7 K+ @● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻* [$ P2 V* M2 E6 Q
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431+ @" i- M: h: W; K9 ^' y
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出& @8 T: S* |+ H' F+ P
● 采用多模式控制的效率均衡技术# j) z4 M1 t9 i z0 m
● 内置输出线电压补偿功能- V( o# U# y# n$ `8 k9 ~+ [
● 内置初级电感量偏差补偿功能
2 W: H! h! j& s5 C5 n- x" j; O, \● 内置全电压功率自适应补偿功能
3 f2 h7 R% w; h/ @# F% I' v6 y1 n● 内置过温度保护功能
7 m1 r* J* u/ r6 @● 内置FB开路和短路保护功能0 b2 H3 r' ~' x7 V' g/ g
● 内置前沿消隐
; `. C# X+ Z* ~- V9 I* J" a" x● 逐周期过流保护
. d: {/ U% L# p: m1 l1 A& p+ b● SOP-7L绿色封装
. H# ]2 E/ U& H7 I* X
) m3 p# m% v5 Z基本应用
. ?3 ]1 W h2 s4 p/ N: P
6 D. t8 C) V$ N2 D● 小功率电源适配器
! c' i' R/ l ]4 d( q● 蜂窝电话充电器3 Z7 j9 g6 I. w1 }7 I6 u7 g- a
● 圣诞灯、LED驱动器
' O. N% o6 n6 i4 f& z5 V! a● 替代线性调整器和RCC
3 m. m$ d9 e& S7 m! h* s9 w6 m" p! h& Q" I! \1 e
典型应用
! z0 H( ?" `- J! j9 v' L) k0 p
5 P: Z/ @6 {6 ?8 r
1 o$ n4 p2 S" r8 ~9 s7 w# ^管脚排列
0 D) n% B3 b. Q0 o
5 _/ `( _& x- \/ x4 F7 m& Q ~" R; v) C- y5 a
管脚描述
. M% r8 _$ R6 w* S$ m' }# r7 L9 t) @# d
' i6 H; s; {6 f% k# R [【问题描述】
. _4 H1 |2 \# }# G3 h+ i1 ^+ L3 t, I" U
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。$ V4 }: I6 L& k5 J5 f& `1 A
( }$ \ `/ Q: q图1 输出电压波形图 1 w4 q% r+ j/ u- i
图2 MOS波形及频率图
* T, k) g9 m/ k' ~2 u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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' M1 Q/ r" L0 N9 g* ^& F【解决思路】0 F* Q6 U0 B) P/ X& x1 _
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01、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 q8 d6 n" P" O0 x! b3 t5 J（1）可能是假负载问题/ n/ g! P. U$ X: o! b2 J' l0 R
（2）有可能是环路不稳定所导致的4 x. f/ M# z4 U$ Y' {% f) r
（3）元器件损坏故障6 y: f0 @. w" B& o2 B6 l
5 T0 ]; m% X8 V) X" d$ E8 J02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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（1）可能是输入电容容量不够, C8 B( c1 |4 g& n0 u9 Z% ]5 ?
（2）环路不稳定导致, T- R# w* G$ `, x
（3）元器件故障+ o; v; X6 d1 j; w' L
/ ]# k, y! Z/ }1 l) N" g0 x+ d03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效! a" N" F" q. Y7 v% |+ V& {
（2）功率开关器件异常
9 x8 F& `4 z! q( C0 X1 J7 [（3）OCP过小
6 ]$ X" u( }* |7 y7 L（4）变压器感量过小
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6 u! C* t5 u% H# J【调通要点】5 v4 A/ y: O) E* F, v }
. P7 L9 r1 z/ _- M2 m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。& n- [) Z$ C5 a
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【最终结果】
. T/ ^; I; A5 }; E0 }, A- | p0 v! m6 @* ?2 {- z
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
' S- K& B+ {+ E4 b! F3 \, x图4 输出电压
: j1 T0 N% f. N* q+ `% U9 \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。
6 r) g' }* Y3 B" @( r3 H5 V0 j* m8 M8 e) [) ~: h. d7 l- T1 d# o7 z
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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