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

3 T9 I6 ^& _; Y( U& u+ Q7 ~作者：屈工有话说
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# `3 P1 R) B6 Z& I: ?, ^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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以下为测试样机图片：
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CR52177SC样机图片

【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
9 @+ w9 I; |6 z2 Q9 O. {& O. ^  E【控制IC】CR52177SC
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5 A/ A: v7 \  Y! @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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" B0 ?6 h/ I) OCR52177SC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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主要特点

● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
, Q7 }% ?; ]% I● 内置自供电功能，省供电二极管
$ q1 w: `# G( [& O5 g6 u7 `; a● 省FB端下偏电阻
! x% L, }& m8 O: x  K, Z● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
8 C: S1 O1 g' H7 O# L● 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
) I, E8 w- M( ?- s# V● 内置输出线电压补偿功能
● 内置初级电感量偏差补偿功能
/ ~- ~5 j# V) f6 l; J● 内置全电压功率自适应补偿功能
) I" P, n7 B$ ~3 g( Q● 内置过温度保护功能
7 b, B9 H) f" C" u+ X2 _● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
% e8 a* l! C7 p' I● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
( W  b& c8 u6 \1 T● 替代线性调整器和RCC

典型应用
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8 `6 [7 a  N( e1 A5 J3 e7 d5 o

管脚排列
8 E/ n  j4 q! P  k  @
  s) Q: U; Z* J& Q. o* F

管脚描述

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【问题描述】
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% Z3 D: Z8 c* u* B2 y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

  h6 s8 _/ P3 r% D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】
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5 o/ T! ~! v: u6 R$ t01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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) Y& U1 f: e: ^8 D6 _8 G（1）可能是假负载问题
' p; z. J4 _5 @3 S（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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5 Z1 `+ }: x: j! }$ J02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

. u5 H6 E) _; u( l  F: G+ d% i! D（1）可能是输入电容容量不够
' x# x% s# O4 \' ^! [（2）环路不稳定导致
) @( @7 d  x  B/ M+ i6 r; P/ y$ z（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
! O% s+ `" M9 [1 \3 I0 D+ f（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
# s# Y( h8 @5 N- {' r' K, ~1 _（4）变压器感量过小
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【调通要点】
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, z/ |. |( @* C. v' V  h8 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。
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【最终结果】
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" [4 u* O. M7 `8 x" _9 z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

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图4 输出电压

: \3 T1 l0 r$ F2 d  w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。