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

/ n8 O6 R8 A0 @- m  Z2 L( }( Y( M
6 S' v/ k- g( G5 \* {' d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。
5 I" {- y5 ^1 {% Z% W: e: v, f
以下为测试样机图片：

* z1 u5 R0 U6 Z  _+ @' b

" ~; N0 a- V& m6 m; h

CR52177SC样机图片

& T# Z5 K$ [# P- q& D! V, n8 z【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
' c& S, W, |9 q4 z- m0 }: S【控制IC】CR52177SC
3 y  L4 o9 V2 F
' {9 M. q4 I; `; d$ n3 ]% _CR52177SC—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。
( @* o! s# {" i3 d! S: }
% x; m/ M3 o) r) cCR52177SC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。
" Z" N( H- v5 t
主要特点
/ r/ R9 r6 g  @3 k5 g7 H; I/ f% H9 z" H
● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
: d' t# W' a% B# U● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
% M8 f8 D: f0 ~- s: m1 A● 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
● 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
2 p# K8 {% C" W9 J: t● 内置全电压功率自适应补偿功能
% W5 b! k& S5 Q; j: E3 O. X4 s● 内置过温度保护功能
; C2 ]1 X: s4 I! F4 e1 Y9 j: D, ], U● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
' \; ~) K* S; n● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用
) B5 y$ P' j3 a! n& P& N5 Y
● 小功率电源适配器
2 b+ E4 {* ^* p- |& H● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
4 M; X# }* U  N7 y● 替代线性调整器和RCC
2 Z  c3 l; B9 Q; x
典型应用

管脚排列
! q/ x, P0 H6 B- H
- g( G. P' U+ g# G* _

管脚描述

1 k4 E9 B) o0 D4 c

【问题描述】

4 j( t& m2 z- t/ l. G2 P: Q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

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。

. n, n$ H* \/ ^' d; E5 d& p# W. S$ X. C【解决思路】
3 U3 F4 h$ a: f: c; ~8 s* `# Z9 I
) N/ c, {3 e  [/ L01、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
( j% C  c6 T9 m3 [1 M+ n（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
. y) s1 q# y" F. l# c: b, a
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
) z, c+ ~6 L# ?
（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
+ S% v3 _0 s( {  M8 P4 ?
03、工作频率过高，可能是以下原因：
6 q, L, P) q4 H% R- h5 T+ T
（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
. h6 k" }" p$ D9 ?7 b. C2 Y5 f$ `
" V& \! V# ]8 l* o4 }5 Q) m) K! x【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。

: m) p' G. ~8 F0 h( \7 b【最终结果】

以下为改善后的测试波形图：

; J* h1 B8 R2 W8 |) j

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

# T: V( K7 O3 s( Z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。
' W( }: ?1 I3 I% f& \4 S1 x