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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& O* u2 O) f6 O! e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
: A( L0 \: C  F$ S3 e【控制IC】CR52177SC

, Z- Y) l) E, D  i1 w, V7 B* QCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
) d& G' V9 `' ^! O/ S
' _+ ]; N2 K% A, y! DCR52177SC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。

' k1 O$ [% Z* A6 Q' TCR52177SC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。
" q! H# ~' }2 ?" M* L
' ]: _7 P$ @& ?+ F: {. L主要特点

● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
0 Z1 N' b3 @$ t) _" i) i( N● 内置自供电功能，省供电二极管
" I2 d% @- z5 I+ A● 省FB端下偏电阻
) y8 S$ ?  k% w# q! n● 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
5 v5 k1 K8 @$ A$ G8 k+ G% |● 采用多模式控制的效率均衡技术
1 ?4 a% e- J. @● 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
+ I  f" B) z0 }: Q& _0 U+ @● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
5 x) W/ B/ |$ _. X● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

( b3 f7 K2 n/ O/ J: `* \/ S● 小功率电源适配器
  O+ Q4 U% z% h9 P4 a5 a● 蜂窝电话充电器
, Y4 ]# ~+ z& {( x● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

& u6 g! m7 C: L7 y9 J$ v2 n典型应用
* b4 ?: k+ Z# z; F

: E3 {# s5 Q( d+ M" U6 H7 y. n管脚排列

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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

) b; L. S& g  _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。
) R. Z+ x- m+ b, s4 [; x
( L" {% E' _& ^4 r) _【解决思路】

: B! o0 M4 H( `1 `( V1 w% T9 `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
; B8 e$ i, J. B  _/ ~9 r（2）有可能是环路不稳定所导致的
) _6 w' Y( ]8 W: z6 t9 k! q+ o（3）元器件损坏故障
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) d% X; C# |2 t02、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
% X/ n: O: i; d- @（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
0 V" Q- F0 ?2 }（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
6 v5 D" i5 w: a- T& T) k1 W（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。
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" ?. b  L. ?( C' C【最终结果】
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) Y# k4 c. L+ m+ O4 M以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

  p# S; z/ s; i" G7 P: v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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