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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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: q4 C1 y$ l0 A5 [作者：屈工有话说
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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：" o% D3 `7 c1 o2 p E
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' Z$ d6 x' p# X) ^% b$ N4 LCR52177SC样机图片
% n! \( `" p' b) o) l) R【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RCC9 H6 S) y: M$ p4 [: m. J( S' e9 ~
【规格】5V1A0 ?, {* a6 R$ M! H) C2 L
【控制IC】CR52177SC+ x3 B4 @9 J# l% h
: L+ o' Z0 ?' mCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
$ B2 }0 e" j( W) i/ W. O, d5 R! K. h6 G$ t* D7 k+ }
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。+ E. T, l! J: h2 @% [
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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。/ v6 r4 Q% i" T2 X/ H# `9 h
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主要特点/ F* m' V9 P8 q$ x8 h! c, I
( D" R$ V1 N, `- B8 H
● 极简外围应用电路
1 b; m" X7 d9 d) d( b2 K$ N● 内置快速启动，省启动电阻
" e _; A. K9 c5 ?! j● 内置自供电功能，省供电二极管, u, N( N8 i! Y+ C
● 省FB端下偏电阻
* s" N2 K! m8 Q$ g3 g, e● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
+ T& a& {" _9 K, [3 q* x● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
2 d) ]5 Y% V" f/ Q0 a4 k7 T● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出# Z# p P% B7 s0 m0 [
● 采用多模式控制的效率均衡技术
$ p* z5 l$ S! x● 内置输出线电压补偿功能$ V' ?3 l) e3 N$ q4 A8 g, u& ?
● 内置初级电感量偏差补偿功能
8 U( X! W, W" j b% P# Y" {● 内置全电压功率自适应补偿功能; m% `# D; X5 r- a" @9 Y
● 内置过温度保护功能9 ~ t/ ~7 ^$ x4 o9 J
● 内置FB开路和短路保护功能# w* O$ K: B2 M* R- S6 O- b# h9 c
● 内置前沿消隐) ~. [& M8 c& @% X: k' N
● 逐周期过流保护
7 M6 p5 b5 X. m& o) [/ R● SOP-7L绿色封装9 n' Y4 _9 Q* a" u' I+ _+ S- l' L* u
1 w7 x' d0 v5 }. W/ D' `) I: O0 [基本应用 T% @9 L' T3 d. y7 W
3 `! [8 F& T6 V9 ?# ~+ b● 小功率电源适配器
4 A" B$ J3 i$ z! x% f7 z● 蜂窝电话充电器6 T5 e$ t3 Z% p$ i5 ~7 C0 g. a3 `
● 圣诞灯、LED驱动器; V8 Z- s n& ?7 p8 c3 e* [
● 替代线性调整器和RCC
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典型应用
8 A% C; c5 Z7 Z- g: [; J' ]* `0 s- w& a9 ]0 ]% R
0 {/ T( s8 u; M% \$ |$ b2 J管脚排列
7 h8 w4 G* N2 Y" }* x% d) n9 ?" f* D
% V9 [: S w' r) Z- g4 a管脚描述
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【问题描述】0 c2 m% W0 i* l. M$ }) W$ K- N
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空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。9 k3 Q* N; B$ p3 X: g; f6 I' E
- T1 C$ ~" Z0 F! ?. _7 J图1 输出电压波形图 4 U( x3 K3 k# d) K- ^% y: c* ?
图2 MOS波形及频率图 ; L8 G8 t, ` @. R+ Q h
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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; y- j, X' x. ^【解决思路】* v2 n5 O: f% O4 t9 K
5 @; t0 e3 j+ ]* q3 G4 U) Q01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：6 A( P! H7 E2 @/ N* W
; R! n" V( ~, n（1）可能是假负载问题
, ]! V, e1 Y/ f3 O0 l/ {（2）有可能是环路不稳定所导致的; U, B- {2 \/ S; }6 L" p
（3）元器件损坏故障) Z# U! ?; @, O% w
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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^8 H% [2 x5 R7 A3 X c, e（1）可能是输入电容容量不够+ B E8 x3 Q6 t7 V4 {3 N7 Y
（2）环路不稳定导致
* Z9 P8 Q( w0 i7 _（3）元器件故障
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* P) Y9 q( v. t. O03、工作频率过高，可能是以下原因：% N0 w1 F! d7 P: M
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（1）反馈回路失效
* @% g4 b, \' c# W: @2 q9 ~（2）功率开关器件异常
. ~5 T! D0 |$ k6 r7 P! ~8 @（3）OCP过小8 w- |4 e, @. D9 }; D8 B
（4）变压器感量过小1 v! w2 E* _5 b) w& T, Z
1 |- d& v$ t: H【调通要点】
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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。( u" u$ o( @7 S( }, y* P0 ~0 d
0 ^7 w' f: x8 ~! w2 w. T9 K; F【最终结果】
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3 a" C' T4 s5 l* C8 n7 `4 P以下为改善后的测试波形图：
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- Q: ?' x: E. F' p+ f图3 MOS波及工作频率 , {9 L8 f. \4 w! o( f# Q
图4 输出电压 1 R# ~( F" `: C2 p2 D4 O
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。
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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