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

1 m! D0 z9 z: V" x作者：屈工有话说

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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  g& N/ |$ |. r* d8 K' G- w以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

7 V' m/ e. S$ P( y6 P【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
【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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4 b) i% S& q  b主要特点
2 l4 j2 t4 Q  i0 o
1 k! n9 E; ~# k● 极简外围应用电路
; B+ D3 U$ o8 V8 ~6 W3 c● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
: }1 F. m- v$ O3 J" F; D● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
* y8 D$ R8 w- l  N! _● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
% I) i: {, O  Q; Y● 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
  ?& a: O4 N  {7 |' p# C$ ^● 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
0 I! F$ s! W( p" I: H! v# D$ p● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
2 Z6 o% I6 Y# P( ]● 内置前沿消隐
# |9 S4 {) w) G4 d% P, W● 逐周期过流保护
  K" F4 n0 ?' }● SOP-7L绿色封装
1 G( A( @9 D2 [! O* ~" E) a
基本应用
1 {2 r6 r2 M1 K
/ C( w) O8 j+ T' ?1 ?! s) \, p● 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
% L# i1 a: n; W  Q- R9 N
  P( P# q4 w' X. n3 x3 Q: o典型应用

) U1 v: ]. r$ V* ^管脚排列
: `3 T! P" A; B
" h  z) Y* b, k# J' C' v8 a

管脚描述
' Q8 p) H& s: r. w. e  ?

【问题描述】

5 q2 G& ?8 y% y. I$ e' `9 ]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

9 ?, o, r) U- D

图2 MOS波形及频率图

" y) Z* j( [' u( o/ ]9 u- a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。

8 ?* C# ^2 |4 k/ I【解决思路】

& i, y' w1 P3 A, s01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
; S+ t) i' h+ q2 Y1 b2 i0 @3 ]
3 J% \+ B" e( _0 {! F  e7 ?. n/ I（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
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
. O5 s, H( V: t
（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

03、工作频率过高，可能是以下原因：
/ Q% b9 Q  O. G0 c0 D, t/ e$ M
2 z. O4 @1 p/ X, H（1）反馈回路失效
  [" m. c7 n$ ?" E* S2 r6 a5 X（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
  N' m; S% g) r6 M8 j7 `# ~
( }6 ]2 m/ u/ S: _6 Y- g【调通要点】

! V, }  N+ n0 l, I% l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。
. q, v! u) [9 Y
【最终结果】
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# A) Q$ k+ [; y/ J& Q  S; q% N) j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

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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