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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 6 f, C- S a# H' _* k, N
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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。( U8 c3 O- Z; g& S D" h. @; W! U
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以下为测试样机图片：1 h. f7 Y: K; _+ ?7 A. \) F
) p: `" W; O3 H! y. V% S
" Y% |% @# ?$ G% Q8 m! |' \CR52177SC样机图片 4 K. G' r, @1 U5 P8 S4 b
【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
5 b, ?( t2 `, f【规格】5V1A9 k- B3 f: `. z6 {3 } R( _! L* }* r# ^
【控制IC】CR52177SC* f0 |# Z' b# M4 z9 e
( f& K3 {4 f# cCR52177SC—极简自供电原边PWM开关4 }! t1 y0 q) J9 e: v
$ w! C+ d& ?/ e. R
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。; t8 s4 p2 j& [$ V* a
: |$ y a, \; L) G2 s8 x" @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。7 F1 x3 ], E* W* ]1 P, i
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主要特点
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& S! T, d- ~; t% C2 Q● 极简外围应用电路% \ s, p3 U& I: [2 y: z3 d
● 内置快速启动，省启动电阻
4 i# @6 _4 Z( {4 t: N# g● 内置自供电功能，省供电二极管, G$ ?0 e: P" r" N1 u
● 省FB端下偏电阻7 c' |6 k1 `' {
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
$ u, ]9 P! e2 N: B; m* a● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431; h; ?( @. F0 i: p r
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
3 J( ?7 Z3 R7 d● 采用多模式控制的效率均衡技术" {% K0 n; ^7 A2 Q% S% f0 G& ]
● 内置输出线电压补偿功能
; a" x+ v% s$ g% P● 内置初级电感量偏差补偿功能
8 G0 J2 }. \+ a● 内置全电压功率自适应补偿功能
& h+ z; I' g( |/ @, x% W' K● 内置过温度保护功能1 A) @: M5 x7 e% x) S
● 内置FB开路和短路保护功能# v/ {, X$ h6 l, Q6 X
● 内置前沿消隐
) }" i5 y' o. c1 x5 p3 P4 r/ ~● 逐周期过流保护! G( }# o* _3 b* q6 I& G
● SOP-7L绿色封装: K/ T3 W- [6 {0 ~
, h% c0 T$ n- `: e ~* C
基本应用% c1 I V+ I. X2 M6 a
1 {' o* Z% k" _% A● 小功率电源适配器
, f. C! I$ Y" }# ~● 蜂窝电话充电器& m" }( u3 K( e0 r& Q+ p
● 圣诞灯、LED驱动器! h' ?6 Q0 S& l+ n8 [4 {
● 替代线性调整器和RCC b1 I9 X, g9 `
9 W! h$ n! v& T$ e典型应用
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: B C, r4 X; a6 K8 Z* E' U4 E2 c. s! L: E2 P/ A7 o. o
管脚排列: f& F$ U5 b+ F- U. c: ]0 h5 A
: e$ h- E2 i, F0 z- A1 j
7 B6 e c. d5 d管脚描述
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; q3 H2 F8 _2 E2 k【问题描述】6 }/ c' @. x: E9 T! v6 i! N7 `
) D2 P8 n8 Q6 }1 D" H1 p& J
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。' s" ^- j1 p# L$ o# t p7 l
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图1 输出电压波形图
6 E9 [9 e' A6 B图2 MOS波形及频率图 & p# I+ V3 B, z, s* r, J8 f
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 B! @3 R: ~% i7 L8 X$ J
8 [5 B/ m: J" k+ |' q: H- Z【解决思路】
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. C# e! Q' ~2 C. B' f01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
- R5 G! a$ [$ ]5 z6 K* T+ Q; X& n7 k J
（1）可能是假负载问题
3 k( b2 K. U+ `# {2 Q2 o（2）有可能是环路不稳定所导致的5 l( e7 `4 X# A3 Z) P
（3）元器件损坏故障
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% w; D$ i: D$ G3 d, `5 O02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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; A& i+ I& o3 U( X( M/ M% ]; D（1）可能是输入电容容量不够
4 p- n) y6 d1 W（2）环路不稳定导致
) o& ^% _% U& F# v（3）元器件故障" A# D9 f9 r- T, r
. m9 b& R! b6 k5 s; j/ R
03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
- s2 g) X+ f6 y& p（2）功率开关器件异常
8 ?1 c. b3 w( E! d& T1 a8 u（3）OCP过小
C6 |% P- K% M' Q w/ b4 ?（4）变压器感量过小
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【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。8 G- Z j0 F5 l/ j$ N
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【最终结果】
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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 ; ~ k" w) j f% W! t7 g
图4 输出电压 4 J3 ^9 _, e/ {9 ^# [9 I8 G/ @
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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发表于 2023-7-25 11:03:07
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