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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 2 g7 F! q+ e" {
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作者:屈工有话说
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0 j) s+ l& d' ]8 Q$ n% @* d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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: }8 T1 F4 ^5 j以下为测试样机图片:
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CR52177SC样机图片
6 S1 L* r* p& R% e0 q! z- G【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- @2 c1 f( w2 b
【规格】5V1A
# q `( d D, i4 c/ o- s【控制IC】CR52177SC
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关( F/ \' a `- H( B" O0 C
" k @/ z: L6 y1 T* u4 u) V" |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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/ B( j, \' N" O8 \; y8 X" x9 p% _主要特点$ f* J7 W, E' }' T; S
0 Q; s! u/ R1 }3 j● 极简外围应用电路% B3 @6 c9 W, K0 R+ G+ Q% U
● 内置快速启动,省启动电阻
8 M1 B' n& V1 u$ H! t( _● 内置自供电功能,省供电二极管/ e$ B9 O* V4 p: [" P, } G2 A
● 省FB端下偏电阻% X2 B0 |8 i {" z% e3 R0 b
● 内置峰值电流检测,省电流采样电阻* r1 _$ k! ] P4 I% \8 l" H G+ G
● 原边检测拓扑结构,无需光耦和TL431( ~9 ^# v. q8 L3 }' W3 ]2 \+ `
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出3 s6 Q* d) u8 [& z1 o% G( A
● 采用多模式控制的效率均衡技术, _: e2 T" B$ b
● 内置输出线电压补偿功能! `! q: c8 h5 c) }8 J; K" E a
● 内置初级电感量偏差补偿功能
- A) a# u: V/ e' [1 n0 g● 内置全电压功率自适应补偿功能: K$ I4 }- k3 b: @$ H; X6 D
● 内置过温度保护功能6 V$ r9 s# C( J9 o
● 内置FB开路和短路保护功能3 a" g2 b0 Y2 g" F/ _6 J
● 内置前沿消隐- b2 Y/ F# z9 y* M, e' z
● 逐周期过流保护
}. B& n( n0 j$ k● SOP-7L绿色封装 ]- Z s8 Z' `8 x
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基本应用
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● 小功率电源适配器' n5 A' l* h6 E2 J/ i7 p D
● 蜂窝电话充电器
8 V7 P; J# J& B2 k( W! y& k: X● 圣诞灯、LED驱动器
+ M) X- p/ L. R' b● 替代线性调整器和RCC0 e2 D! S& T f1 J7 A5 J3 Z& u* }/ D: e! u
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典型应用0 Z; U% }4 L, k- o- ?
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& S M: Q( {: b2 @3 q; ~. k管脚排列. G4 D8 Q0 G: W! f* L& h+ P8 y
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+ g& j# Y9 I+ k, _2 O4 N0 U管脚描述1 D9 @4 N- c( ~( h0 d' K
- e/ _9 U5 q$ J5 M4 p3 s( X7 h: _- {
& u% j. `/ L) l3 U【问题描述】6 D* N c2 I% q. Q: n+ U) {
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空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。- Y* z9 m6 L D, W& ^ b) V- w
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图1 输出电压波形图
4 R0 ^4 S/ K- X6 V, i! g( i图2 MOS波形及频率图 5 `' f$ F& }6 c7 d3 O
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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* \0 H, X* x, b2 i* E' |3 C' Q. _【解决思路】" T( Q/ g% Q1 s% s, [' z
J/ T' O# W8 N. w/ Z01、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)可能是假负载问题% v+ d& y5 J! o" M
(2)有可能是环路不稳定所导致的
) @8 V$ V# X' |8 T6 O* I(3)元器件损坏故障
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# b s- T. o2 [; [ m+ n02、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
w! q }6 H6 o! t) _( S+ j. T(2)环路不稳定导致
& z$ `- n5 K& {% S P" S(3)元器件故障+ W' G. `* Y- o' ^
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03、工作频率过高,可能是以下原因:
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& C0 m5 k R- d$ C3 X) M# Z5 _(1)反馈回路失效
& ~3 o/ w8 ]* \, w(2)功率开关器件异常7 W: A: v3 U- C5 r. h
(3)OCP过小" `% W' L' x5 M& K9 W% N% L# l3 c
(4)变压器感量过小
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【调通要点】( Q% A/ l8 E% P9 z& v) e! p
3 c8 c1 Y. F# c- S, i+ d% c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。% ?" c( j2 P2 T" b4 T+ O
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【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图:! W, ^* o( Q+ Z
/ S. Q' N5 U& e ?1 r& a" q7 ?" T- O图3 MOS波及工作频率
3 W+ E7 J* g8 G Z1 I: n图4 输出电压 + f9 u; b0 y+ f7 N3 c! K
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。" q- Q6 E* k; n6 z9 K: E
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