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

- r1 `" s8 o; q! B. e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。
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8 ~% ]4 [* u2 [3 D# M+ l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
1 I  t9 ~+ e, e( V【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

3 g: r/ g9 F) l5 {6 J' e& p' U  PCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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; j, L  {4 B6 S3 ~9 OCR52177SC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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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。

主要特点
: W- j' ^3 L% ^9 X5 [. F6 G+ s
( f7 Z2 \. L/ N/ p: D7 ]● 极简外围应用电路
) v7 r& o4 k' u' n● 内置快速启动，省启动电阻
7 ]' o. f7 [8 B6 [  b● 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
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
+ d/ Z" ?. ?, \5 x) b( P5 k* i● 采用多模式控制的效率均衡技术
: {) y1 V0 h5 D( d● 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
● 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
8 }* H& w# \/ f● 逐周期过流保护
' _- o, y% [3 w! l● SOP-7L绿色封装

" A' X) S2 ]. A. t8 t- @基本应用
3 O& }/ u1 G( m. m$ F
/ P; D1 w2 t5 ^% b* k● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

$ j* f* u/ j: [6 l( ~典型应用
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# l, [) d5 {: k# I9 G2 t, }管脚排列
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8 g) b0 \/ B) A$ q; s  ?0 b# l管脚描述
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【问题描述】
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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。

【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
（3）元器件损坏故障

; O3 f4 u3 W5 c5 x7 q) ?+ Q: r02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

) Y+ J- C* s+ f（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

5 a: G0 O% T# T0 ^03、工作频率过高，可能是以下原因：
5 u$ g4 c9 ~: F0 H" E9 q
- W$ Z) \: b2 ~! |5 j6 {（1）反馈回路失效
5 A1 l: B5 M: Y- k# D7 z（2）功率开关器件异常
( v$ ^) e" l1 Z7 K- J+ p（3）OCP过小
8 o8 w! Q6 o3 U（4）变压器感量过小

" y% r7 n& m7 S0 t【调通要点】
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6 B( z+ N' v( \6 W# ~1 ^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。

; N; K, T  X* }' \$ P: Y【最终结果】

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

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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