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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑
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作者：屈工有话说# a4 G8 V4 ]5 q
! X0 i+ K7 a$ k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。( S) P# _$ e0 f5 n
( o' X. _; ~. N$ h& ? `1 Y$ Z$ W; J以下为测试样机图片：8 X) l: e8 ?6 w, b+ _
) M8 u4 D# h. L3 c9 H
% m3 N* v) O1 kCR52177SC样机图片 ! v7 O! g: y, S3 n
【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
a; j& p: e/ U* d【规格】5V1A
& ?" c2 ~; v, m) O. y* ]/ c' k& ?【控制IC】CR52177SC
* s, ?: N7 \; q- V5 U$ B+ D2 o* Z- S S# i* n- h( C
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关$ b: ~; }6 h5 O* B5 W9 r) X: z
; F3 M" Z7 M" R
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。3 j' V2 T; @2 v: B. n, Z
1 y) g( `8 ] @/ aCR52177SC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。2 r! o/ I- i; U
) o2 ]+ |5 [, l2 ~' G主要特点" ~- }4 @3 S$ O1 a8 y; W+ f. o" i
, h- W. N/ X& d% F) h: f3 p
● 极简外围应用电路" q/ \0 r3 L2 x l m# w! {
● 内置快速启动，省启动电阻, j5 a* z! q: p% E
● 内置自供电功能，省供电二极管8 @6 p. P& ?2 Y( S/ u5 v* O
● 省FB端下偏电阻5 g& {* H( x8 |: [$ W% [
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
3 [9 s0 U3 C& C8 w- P● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
* S+ T8 L) z- L0 w, j' v● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
& B, `, a' b! X7 f5 p0 g4 {● 采用多模式控制的效率均衡技术/ l7 f9 H* r" ~. ^9 I4 ]
● 内置输出线电压补偿功能
( D; r0 u" @+ L- j● 内置初级电感量偏差补偿功能
R8 | O; l2 p1 T9 m● 内置全电压功率自适应补偿功能
; s' e+ j' Z9 g! j4 a● 内置过温度保护功能
; x5 r" I& G1 H. _( h/ l● 内置FB开路和短路保护功能" p9 U& e. N% K, O
● 内置前沿消隐
8 H( ]! S; b: b8 \4 w● 逐周期过流保护3 M. e+ n2 [; G6 [5 y+ }
● SOP-7L绿色封装) f4 m; l/ z7 k0 [
% V8 Y8 c, u" n0 f3 \% F% W
基本应用
! w. b" B, w4 X9 ~9 m K! A" n9 o$ Y* D$ f! ?
● 小功率电源适配器
3 |, L" r1 I, I● 蜂窝电话充电器
4 w1 e4 ^# g0 U9 }+ r● 圣诞灯、LED驱动器
1 B8 w1 M, H4 A) V' Y& J: `* w● 替代线性调整器和RCC; k. l/ m# ]4 M
! R3 d/ R% I) I" M& [+ C! J! H6 [
典型应用
: R$ H- b" e* }( R0 Y) ~
# Q( I# ], {2 e: x& Y
0 ^0 Z0 j( b' e, p) ^' {管脚排列
+ ^2 V- J% H( I7 i# O: N7 x/ _$ j: W* B8 W/ |
6 ?# n: A8 z8 \6 r管脚描述. K7 Z3 \* ]& r0 I
' H. q* s4 t- l" g0 _7 W
6 B% u% m: T( G7 w) d6 X- ?9 x4 _【问题描述】
4 ~8 ]4 N) b9 _/ _# Z ~
$ i y' ?" a4 L- |* `0 N+ h8 @空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。( Z7 B, \/ N1 I) i8 z
- H) U* J+ W G# Y- B
图1 输出电压波形图
% P. A/ t: J# e$ }( S图2 MOS波形及频率图 2 b+ O( ], e n9 k2 k* O# e. b# m
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。3 f E% |9 W1 o! }5 z& {& ^8 W7 O- [# ^4 L
7 n- \8 p6 F; l6 Y3 l g
【解决思路】6 t4 ^& t9 \" p$ D0 k" Z
/ {& s3 F( W1 i/ I! P, O8 F01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
7 G v4 p) F! |! u/ w y c$ E$ z2 Y
- @7 R; A0 u4 y/ _, h* [（1）可能是假负载问题
/ i- ~( n: c* V$ y（2）有可能是环路不稳定所导致的
; h3 g g' r0 `& B（3）元器件损坏故障
, L* ?" h7 E7 l+ Z) ?
. E& N1 |" `; w, r( o7 w02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：- p o4 E7 A& @% y# p& p* T
: k, A g- F; H2 n' @1 M
（1）可能是输入电容容量不够
: g5 f4 q% c# \（2）环路不稳定导致
* T! f3 }2 N2 K5 C: X& e: [# F（3）元器件故障- l6 \' M6 B8 v( p
- r4 F& z! E3 O9 `: K$ ~/ R0 {; A
03、工作频率过高，可能是以下原因：
$ U- |/ m& B7 f0 M
# t0 i; _( ?# p; K- L; Q（1）反馈回路失效3 H! t% Z1 I' a: N) u
（2）功率开关器件异常
* I( B+ U# j- {1 l) j( h（3）OCP过小
- ]0 F/ m# s6 b* a- W& K, J1 v（4）变压器感量过小0 O* d2 X/ D- g8 Q9 s: {
) E8 w2 n7 r9 n
【调通要点】
* h: p& ^9 Y9 T5 u' d: E* B* @8 r3 M+ O5 z$ e q7 U" ^. w* S
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。
! l+ Q3 I: {- Y* ?
9 r% G4 `1 F% r# u- A( h* a* p【最终结果】+ y [" T9 v' d* e6 e. ]& H
! g7 X0 L6 n4 F" i) N. ~; s
以下为改善后的测试波形图：
7 O$ |1 V. ]' t: d6 u: _6 M5 f; J+ e/ }$ v' s
图3 MOS波及工作频率 + r3 Z4 E1 v/ D3 \0 d6 R D
图4 输出电压 3 J2 K* d" ~- ], }' B* `* {
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。" C1 c: E' e# J* x9 Y+ r
; Q( U' d4 K, g8 m# X4 j% R |
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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