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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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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/ r" E- ]( y2 i! o$ ]以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

; A! \- T: e  t! D: k7 S; Z- p【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
3 w0 l  r4 _/ _) d: `
. |+ b5 ]) Z, }' \# u( \CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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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。

: C% b1 n( V% M( B* O7 E% H" M; QCR52177SC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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主要特点
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4 [( F7 {! I* f$ u  h1 [  Q6 D- I& a● 极简外围应用电路
) f" g% w9 V- v) L● 内置快速启动，省启动电阻
# }% h3 g  o+ U4 N$ M1 z3 l● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
% p+ F, \3 _( _& \8 y8 }5 ]9 b● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
3 I5 n5 x$ F! v, R5 h* S● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
/ e7 h/ ]* P- `6 C9 V1 `● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
) R2 t1 V; O0 u0 s6 g● 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
; _/ ~1 r3 z& B4 m$ g● 内置初级电感量偏差补偿功能
# S- ?& ~/ s5 W$ I! F● 内置全电压功率自适应补偿功能
8 v; K# c# n1 B. r● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
! z$ P, q' ]: O) b9 C● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

; d* u2 q2 `& d8 U$ H● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
# X" b* J  c# M4 r4 |, |, D2 {0 Q- Z● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

典型应用
- S" }, w3 r4 S* o( y, c

管脚排列
# L8 B1 r6 X* W$ R9 O
2 K! t. W- E( D2 `0 W$ K) u9 S

管脚描述
4 w! o3 i2 `' L# ^7 k/ v" e

& E' V, ]) ?/ E$ J& u【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

& ~5 m' \1 D; j# `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 F. m+ C  f' r% s
: X% L) w3 d' s  a/ x* j【解决思路】
1 q5 M$ v4 p" p- K4 _& N
. k# J# e3 q/ K4 [) @) s$ z0 o01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

/ @9 s8 ?4 `. O- t! l（1）可能是假负载问题
/ U1 e/ i8 y' B- S/ G（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
: r9 ]! J, @9 l/ ], E! y
+ p6 a& X/ O1 U$ _; q, u02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
! s4 a: U$ W# ?! S  x8 N2 I（3）元器件故障

& D+ W! W& ^) `$ e/ w03、工作频率过高，可能是以下原因：

( t. j# ^* ~/ c6 y（1）反馈回路失效
+ K6 ~/ V+ P& J（2）功率开关器件异常
' I  H) M9 N; J% I（3）OCP过小
" @* ?/ i% M! G+ d（4）变压器感量过小

3 v: c5 C3 v# \5 K% F, e【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。
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【最终结果】

' r: x, _$ \( s9 c7 O1 m! A" U2 t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。
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