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

2 `. B$ q) L1 D' v+ @
作者：屈工有话说
, r5 F4 ^9 g# s7 ?8 R- ]! [
" h1 b. U& y1 q6 Y- v3 l+ t" R/ L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( a# f- |3 y以下为测试样机图片：
% A; v. X; g. W$ r% Z, u5 Y6 L

CR52177SC样机图片

% ?6 C9 k3 k1 L/ N3 O9 F% [, ^【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 ?# B$ z/ Z$ c! c( A9 ], V【控制IC】CR52177SC

. [7 ]  p5 n9 O4 K( RCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

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。
7 C. K. m4 ~! X7 W: [8 H/ v7 S
4 h  Q0 V' b6 x4 D' U" y/ o- U% 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。
" v9 f4 ?0 v1 G# m3 d
/ F5 j1 f$ x1 q主要特点
1 C1 Q$ o: C1 R2 L* C' ~- |, e
8 ~" Z6 J6 [" [6 x● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
: U0 z. g+ R: E8 O! H● 内置自供电功能，省供电二极管
( j: b4 p. H" S  p$ V  ~● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
1 K. y7 D1 D: L0 u9 p● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
" G! M' x3 O: d● 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
4 E# j; N  H3 ~% I* v● 内置输出线电压补偿功能
" X1 V8 `9 v" s6 y& w7 y# O: R: j● 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
* P0 ]/ }5 Y/ ?1 z4 |4 Q, w  U● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
9 `% v/ t/ G: [# U/ s9 L/ y% D+ e2 ]● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

* z4 R, f* b. ]+ T基本应用

) k& O. C* R) g' T0 b● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
& \; n) z& A0 p9 l( I
2 f! ?: j9 p: U- P; l+ |典型应用

; `2 a  t5 Z6 Z* Q/ `管脚排列

6 f' H' Z8 @% g8 Y7 l6 ]3 H管脚描述
: Z, _  w. Q/ G, B

【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

# t( D" A: J! L) M2 |) D

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。

【解决思路】
/ K/ B: W1 ~9 k- q1 E3 K
3 N3 Y7 d; J9 z, _+ }+ {01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

/ }, J% E( a0 O) T! }（1）可能是假负载问题
, V9 Q) q4 Q, X* N% D1 I/ B3 j（2）有可能是环路不稳定所导致的
7 z2 l$ v; m, l% \- k, E) D（3）元器件损坏故障

! d! \# i2 Z9 L9 |9 i6 z) Y' X02、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
! p. g8 N- O' j+ ~  y（3）元器件故障
( a, s  C6 U3 q" w* d* _4 y) K
3 o$ w1 u; J+ a% j' ^' f& ?5 @9 L2 [03、工作频率过高，可能是以下原因：

$ p" ~0 k* r1 R, I. m7 o& M（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
' p8 W) c7 v6 z! A* t$ B$ a（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

【调通要点】

  b) v! ~* n$ c" C1 U% b- O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。
8 Z2 a' ^; O& I  G. v0 ~
) [0 a3 y* ^% ?/ i9 P& @【最终结果】
1 h7 o3 c  w! ^% D
以下为改善后的测试波形图：
5 W% U( j+ ]3 I8 H" o4 \. Q
) q/ C, K8 C- Y/ u. ^

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

5 |  N2 g5 q: u7 u/ R$ q, C. b$ J0 d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。
# B$ X* X6 o5 L) S' u
, J  s8 `' x5 r7 w! O0 T9 m