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 B8 j5 Y) Q% L$ V
# E' Y8 S6 [( R: ^0 c5 E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。

* Z! v& i2 b: R3 g! k& |5 ~以下为测试样机图片：

" I$ P- ]$ a: o( C- U/ f3 `9 |

3 Q1 H5 y' W* K4 D8 S) `, f) f3 {* |

CR52177SC样机图片

% W8 v# @1 o& w0 ~' _/ ~+ ^【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
( T4 l1 u. L/ S2 N0 W【控制IC】CR52177SC

' ]/ Y7 T) u+ n& J4 HCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
! ~  Z2 w( C5 {- A  z1 \
  f  |& p( O3 I1 {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 T% R! J* v( x$ h6 L
! H+ c1 x" x$ q, O. YCR52177SC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。

主要特点
  T; w% i1 P1 ^
● 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
! b1 f* H# k( T2 }3 Z● 省FB端下偏电阻
% \9 B$ F+ m& r2 v● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
) C, ~8 A4 l- n0 T. ^# c● 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
& m' f8 v, D7 o' K: |% }1 i● 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
  u! \' N- @4 K) g" i● 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
+ s, R. {6 s: G  P" u● 内置过温度保护功能
& \8 m/ l( L; E5 J% @● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
- o1 G# C  P5 n' f3 {, H7 M% p● 逐周期过流保护
" r$ C  \6 u9 q5 w7 z2 B- Y6 K● SOP-7L绿色封装

基本应用
# {8 r9 N- D' ~2 _0 b% n. Q  u1 ^( {
; q3 r6 w+ U- [9 [" w9 M& O3 \" N' p● 小功率电源适配器
, J' j& H) B" _% y● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
0 }# {4 Z" {/ I" \" g* I
4 ^! G- z, V  {0 H: G$ {! y典型应用

管脚排列
% e7 j; L' b' ~& i) k
  @; {# y' n; \8 C( F# H

管脚描述
7 l/ {: O: T+ L1 |

【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

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】

, X( e. G4 }# x. R8 u, F- L01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
7 _7 J0 X% A( I$ i/ ?
（1）可能是假负载问题
$ Z7 K5 E8 Z8 ]4 o( F) Z（2）有可能是环路不稳定所导致的
) k% n7 V$ b$ [' Q) y4 T' Y（3）元器件损坏故障
: Q' b1 @) r7 {+ h: n. ^" q2 ]
) K  a+ I9 w9 i' M02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

6 X) }4 t8 G/ u; ~7 {" d; ~（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
- U0 s, P' }1 @5 u7 S（3）元器件故障

+ ~: T) {) y& {$ X& A8 T9 {03、工作频率过高，可能是以下原因：
3 U0 {0 C- T" G( K4 @) p) Y
. o4 D, a, U3 _9 a（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
3 ^. Y% g% N% e: U- ]（3）OCP过小
& M/ E6 z" A' l* v' G（4）变压器感量过小

【调通要点】

4 d& v. Z5 J4 |9 N2 Z- U/ z! P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：

6 Z6 d: M, H8 u  s- p, l

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

$ V1 D, O' c; a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。

" L' o, [# j' B- }2 a