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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0 G/ o+ f2 m) _9 I4 _2 J3 M& i作者：屈工有话说
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& y( J% g$ a" T% f5 y+ T2 r) h4 J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。

. L8 L0 \! g+ [+ W  X/ n以下为测试样机图片：

CR52177SC样机图片

9 ?# F' _; V' ]4 a, `, {/ d4 k【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
/ u7 O) Y8 X0 h3 r1 b【控制IC】CR52177SC
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9 s! c3 i* Q# q, J1 KCR52177SC—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。

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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主要特点

● 极简外围应用电路
( S- v8 J$ S6 C● 内置快速启动，省启动电阻
8 ^/ d5 n% C: T: r● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
' L7 C4 z6 q6 n/ i● 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
● 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
5 e. ^  J; v2 {1 |) f4 v$ H● 内置初级电感量偏差补偿功能
* F1 u# n4 I' i2 Q! X, f: ]2 n  d5 a● 内置全电压功率自适应补偿功能
4 K3 s7 B- H7 s! K- X● 内置过温度保护功能
/ p5 ~5 P) ~; z  d, c. x; ~● 内置FB开路和短路保护功能
( k3 ]2 @: Z0 x* c- w/ T● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
5 f* X) N0 h0 u" `: C8 `● 替代线性调整器和RCC

典型应用

管脚排列
9 |+ z5 X7 l) o5 @
2 v8 Z+ N) O6 x% K7 Q

管脚描述

2 U* z* x$ `! y3 }* T$ K【问题描述】
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$ n- W5 T) l+ o3 j4 H- F$ P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

图2 MOS波形及频率图

, d7 I6 G7 P9 w, d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。

. O7 Z, {5 [$ |! S) K" I; F, L【解决思路】
5 R0 O" ?2 I3 q! V8 n& P
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

9 |$ y4 J- j) M) N9 y（1）可能是假负载问题
: J/ \9 L9 I; H' b（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障

+ h; D+ f, U" \: T9 R02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

/ m( g9 U2 m, H( E/ B* t( G9 k（1）可能是输入电容容量不够
4 s" s5 U6 G' S9 S% Y" ^4 `（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
; u& D$ V( O4 t0 u8 Z1 d
) y/ y- y: c2 P0 @03、工作频率过高，可能是以下原因：

: d4 M" m, W9 a+ T( M（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
6 k. m/ X; L2 x" _- q% V4 c（4）变压器感量过小
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+ m* h% M2 \0 v【调通要点】
. g4 f0 E7 r$ W# x. r7 c" k/ N, X
, i  R' U; F: U- Y9 z, b% o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。

【最终结果】

3 |, o# D3 r& R以下为改善后的测试波形图：
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2 ~2 l/ j3 ]# m, y

图3 MOS波及工作频率

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图4 输出电压

7 o( X, [& F: ^: 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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