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

/ e+ X" }; I! L* p: e; Q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。

& h  D' X! |$ E# A6 j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
: v. S( L+ Q7 V4 M* c7 s! U【控制IC】CR52177SC

: w9 C6 E1 x0 N1 p9 mCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

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。

6 d0 G5 k1 w6 K  W0 p. ]9 @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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: C. W6 n$ B# u: f" r5 r7 g主要特点
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● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
; _( A# k: e  R, W● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
& O. H: q$ m4 ?7 y# j2 G+ d" S● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
0 j% {) r8 x; j, r● 采用多模式控制的效率均衡技术
) X) E# W- `% _" w● 内置输出线电压补偿功能
$ ~/ ^2 v3 A' e2 Q1 j● 内置初级电感量偏差补偿功能
● 内置全电压功率自适应补偿功能
, q4 [3 }- E5 w! S● 内置过温度保护功能
) [) X( U  U* y● 内置FB开路和短路保护功能
6 N0 m3 b3 g' H; i3 n8 O● 内置前沿消隐
) q) ~' g. l7 X# ]5 B7 l● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用
3 I4 T) @9 I* Z5 ^1 g& m
. T6 {4 N( _( A8 d: ^$ w, K● 小功率电源适配器
1 `0 w" d/ l$ |% E0 V● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
7 n" i) Z) l( D● 替代线性调整器和RCC

; F" A/ z! O; [$ |; z8 k% z' G典型应用

管脚排列

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管脚描述

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【问题描述】
- u6 t4 G' u# y- z
6 W* k* Z4 p$ j: }2 w) A4 _空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

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图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

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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( Y9 v% g. _1 i3 u! s2 D【解决思路】
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01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
2 h  g& Q9 [1 ~/ _  G! L# l& g（3）元器件损坏故障
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- i4 R+ F$ T9 c" e, Y+ b02、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
6 o( Z$ \# |2 j( a9 x7 D3 X（2）环路不稳定导致
6 v# c, B* p  N: j& b（3）元器件故障
2 u1 J; N" U$ `' V+ _
5 q" Y! c' s/ E6 o6 k/ T03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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【调通要点】

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。

【最终结果】
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9 x4 @6 S: N4 I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

图4 输出电压

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。