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

作者：屈工有话说
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/ T1 ]9 r- f& \& E  ?; G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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以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

4 v; l$ ^: @6 W: L5 w【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

CR52177SC—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。
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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。

2 ~% K8 @- P4 v* v5 c% e6 g9 Y主要特点

● 极简外围应用电路
" l" W. g* J% h4 [2 u● 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
( i& g5 j) ^8 E( M● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
- y7 Q$ v6 j. S● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
1 Y! \; n7 n2 V● 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
) T8 `- l2 I2 I) W" y● 内置初级电感量偏差补偿功能
4 Q% v, F5 b' W8 z● 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
8 j( D- e# |& R2 v# \● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
0 z' Q2 y( v1 ?9 ~8 x; Z● SOP-7L绿色封装
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" |4 B6 A. W2 {基本应用

! {* X/ ~3 E$ v' I- F5 T6 S● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
( A( G2 W$ x$ u" Z% J6 x" P● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

典型应用
  V/ E6 w4 Y& |5 R

管脚排列
8 I( o8 j  M" j4 ^4 ]5 N

9 x9 N7 B: o1 B1 _- U- f管脚描述

3 L6 V) Q8 G- M【问题描述】
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- N9 |. ~1 l; R6 g空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

图1 输出电压波形图

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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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# |. X. i: a' J& @& E) J2 s; }! Q01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
/ i( R" |5 u1 g4 x（3）元器件损坏故障
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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9 m$ a7 I5 s; s  v% ?（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
. F3 E. r6 S! o+ l% B% 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
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
! w" Y0 i+ }. V# K（4）变压器感量过小

1 ]! c1 y7 W$ k9 A* \; t【调通要点】

& Z7 Z/ T5 ~  d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。

$ e. S' t, ^* j# O, Z2 @【最终结果】

3 k" R/ D2 u' r8 }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

* G2 I) K' G& x" ]/ e. }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。