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

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% u, ]/ x& _) e0 w; D- N' F作者：屈工有话说

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。

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
【控制IC】CR52177SC
; H$ A2 X. `) p; F3 Q
- b4 e% Y0 {; d) T. D8 q% x* \( CCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
+ q' ?- Y) s' f
/ I9 o' Y1 y' `# g- n) MCR52177SC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。

' Y/ H& k% f) ]2 |4 W& ~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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4 P* V& z% n7 \; i% @0 F( q" s9 H主要特点
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● 极简外围应用电路
/ j) T2 S3 Y% e, \, h● 内置快速启动，省启动电阻
● 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
" q, f1 X. Y  r( E% N( M: c; D● 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
" q" U; ?. }% f● 采用多模式控制的效率均衡技术
● 内置输出线电压补偿功能
● 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
3 O# p% }  t/ e' U● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用
( Q6 R' s0 b" f9 ~. F
● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
. v; \7 Z; Z3 s8 `● 替代线性调整器和RCC
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- d8 C" X/ }, J  x$ V  R典型应用
7 y2 A2 ^1 v3 H7 \/ W* S8 O# D4 ~

管脚排列

8 ^  N6 v$ S- {1 [) a

7 _( b! ]( D3 S管脚描述
& z) z  w9 k* e% s2 y1 f
  V2 q6 l* ]& y- ?0 A' s8 a0 D

+ H" K; C* x; l【问题描述】

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。

4 H5 V) E. E/ y3 w【解决思路】

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
5 v' M: c0 }1 t0 B- ]( w（2）有可能是环路不稳定所导致的
1 G3 G/ ~. v7 o（3）元器件损坏故障

" a! }3 j2 t' s7 A; i/ B# ~02、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
（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：

; U( L0 m( l4 P! ?. z9 @* V' r% d（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
- a6 e& E+ c) S（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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【调通要点】

7 n% X3 U, G& O8 F' P. f* 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。
9 ]* C0 [  l( z1 r1 Q* r1 q3 p0 N
【最终结果】
% g5 l  M* F0 E0 ~7 f+ Z
3 }$ H2 T0 B* u6 `% ~4 a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

& q1 `# ]' e& c7 G' C3 N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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