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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 - q% _& \, J) ~% G4 O3 k
& M" }+ h$ _% x( M" E' ]: W作者：屈工有话说4 Y2 G. ]% i: O1 r) h" N
9 `& v6 d" a+ z" ?# L% e) s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。
7 L5 C) _6 y- N) o9 A* ^0 I9 Y$ y {4 f! ?$ f8 \7 a
以下为测试样机图片：7 V' h9 E) y8 Z$ C9 w
; B5 W8 L5 m1 d: R3 N# M1 R) r* L0 M' V
CR52177SC样机图片 : ^9 B }" J5 R/ _4 q! Y$ U
【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# h E2 O) I. j Y0 O4 J
【规格】5V1A' P, H% s4 d0 r. c8 [, R( W
【控制IC】CR52177SC
" X8 q/ h+ D, {7 S1 j: f9 t
7 M i+ n1 M ]; ICR52177SC—极简自供电原边PWM开关) Z# {/ O. s- W0 ?+ r* k
5 m. U- C0 a9 o/ v2 sCR52177SC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。
# d9 [' L5 `$ J5 {4 Q+ @
) S8 V: _! g' E# L1 ?; HCR52177SC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。
0 L, ]/ P. i; l+ K+ |! O" D( ?, V9 R0 Y9 t! X
主要特点5 r* B( A. g7 P: Y
/ ~6 n# D8 V, W/ K6 B7 t% ~/ m● 极简外围应用电路8 H* Z7 \, v. x1 b/ P$ a7 m" S8 D
● 内置快速启动，省启动电阻
% H- @2 v" m( |! L, Z7 P● 内置自供电功能，省供电二极管
) f5 N1 ?! }% P● 省FB端下偏电阻
$ z. K6 m+ ?- h● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
9 u5 H5 [4 G9 Q v. B5 a● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431, w9 U8 o2 o& f/ G, j& I# ]
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出9 L; e, ~( {! e6 ]
● 采用多模式控制的效率均衡技术
! p" a: e. ^6 e+ c8 G* Y● 内置输出线电压补偿功能9 A. F% X) f$ t
● 内置初级电感量偏差补偿功能
8 d$ M3 Q. a' H# @● 内置全电压功率自适应补偿功能
4 N6 ]8 u" V- O; \ P. {* h● 内置过温度保护功能
' E) r. N& A8 w/ W" e/ \- [● 内置FB开路和短路保护功能& M* l$ K9 g! w( ~, l
● 内置前沿消隐
, b& T. p7 E x& p! w) P# A● 逐周期过流保护6 {8 d, |4 c7 x, y- `2 g4 @
● SOP-7L绿色封装; r8 O2 J: I8 ^9 W' U# L) p
% X! _; k6 \$ q' @! R
基本应用
& j1 Z6 }; J: ^/ O2 @) n7 E, ~; \
* P3 J: H. v V! I) B● 小功率电源适配器
% |' v; U O& ]) D2 t● 蜂窝电话充电器8 D9 Q W' Q/ k
● 圣诞灯、LED驱动器 B( D' ~6 R/ {2 y+ w. A
● 替代线性调整器和RCC
3 w# ^3 E+ h. T" H2 u! n* O) C9 [) h8 _8 p: Q$ o2 R
典型应用
8 c% j R; D( Z0 a& B+ |2 u+ @4 O, R1 E* P0 ^- ?. A2 c8 L8 ]
. J" N5 C5 ^, y7 t管脚排列
! J* r% O3 I3 u, t
" q! D' W- V3 [ Y/ F- B( G; `# k
管脚描述3 f$ N. c& c7 z9 V( E
8 ~' m [1 N! M4 A4 U/ ~
/ L6 A6 w' }2 e& h/ \8 e$ L$ e# t
【问题描述】 `, a; d) s1 ?7 ^: [" M q
9 _3 L2 u F- o空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
; I# \& }- j/ b p& ?+ t8 w, X E# C
0 Z# i: R8 r5 K图1 输出电压波形图 6 |. r- w; K6 e- t
图2 MOS波形及频率图 # p! R$ ~- z) C8 R- e7 F
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。* i$ W+ a! L V, T4 }* y; A% P6 d
1 q7 R5 p% `8 x: o% H. S【解决思路】" N0 D! T/ q# }9 K" P
, l3 ^9 N2 e) H
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
' F' u3 j0 U- d: K+ c# l
3 d5 q: O6 c; a- V% T& }: Y! c/ U（1）可能是假负载问题
( {+ Q9 x5 x7 W! Y6 J（2）有可能是环路不稳定所导致的0 M( x" ]) R6 m5 ~7 ?
（3）元器件损坏故障" c8 G% n. t3 j% R% k" `7 k
9 ]2 ^; a+ z% _- I
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：# O- B/ Q3 ?. i, h
8 Z6 O" a% o; o# X( `8 g6 k) N9 P/ n（1）可能是输入电容容量不够
4 c# [$ ?3 J6 z* ^（2）环路不稳定导致
2 B3 t- S1 B% l. b7 N1 J' M6 E（3）元器件故障3 Z- V" H$ V% L2 F/ t4 Y4 H
/ A/ M7 ~/ e% E: r3 o6 B
03、工作频率过高，可能是以下原因：5 y- S4 M) h) d6 q# N- a( e F
, R! H5 w4 O, f, r+ L* C（1）反馈回路失效
; X0 s) W8 f% G" N4 D2 ]- G+ ^（2）功率开关器件异常/ M$ {7 m- i& A4 u" t- |9 I
（3）OCP过小
- J3 z, m5 Z1 V4 Y" R4 ?# o（4）变压器感量过小* u* d% h9 l2 ^! e- L+ {
) A7 |8 n' d$ y% J5 c% d
【调通要点】
: F* X& T7 S$ Q+ b, v
' [3 Q3 U' [% U4 P% U$ X1 R0 t+ C- m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。; A9 ?* y" S" p$ z! H. m( N1 J2 j/ I
, q1 Q7 [1 {9 ]$ y' F$ r) ]
【最终结果】+ Y# E \) Z1 f# l/ p" t; t. \
, r* S" O! w! }$ Y$ r; Z* u* M
以下为改善后的测试波形图：
( @9 f7 m4 O7 {
7 V5 g% i" S( ~* \2 O图3 MOS波及工作频率
; m% ?8 g! h& i) P( K图4 输出电压 + J+ h! t. r2 d
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。0 G, u; {8 B5 `) c! O: }/ ?
+ v; P8 b4 t9 o7 ~8 r4 [3 q& n |
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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