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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 : | e& o. a% @" H% m/ H+ R! F* J
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作者：屈工有话说) y4 ]( d2 x2 C+ m: k3 U }
5 |6 N" u9 }5 s5 N' B3 _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：0 c/ H. I9 ?( I5 k! Z; F
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CR52177SC样机图片 9 T& v% w* x0 p+ ~( S; c6 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
; V& w$ h' v, y1 J6 U, E& d' Y【规格】5V1A
# d& H' D8 m( e. Z3 q' n【控制IC】CR52177SC
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9 Q/ \! K7 S3 a# D1 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。
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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。
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/ E. a0 P" T u5 c主要特点
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● 极简外围应用电路
& @1 y9 G4 T- _- E% _● 内置快速启动，省启动电阻" q3 D" Z% y- a2 C& Q
● 内置自供电功能，省供电二极管
E/ Q7 i6 Q" B2 u4 I% f. B● 省FB端下偏电阻
0 u+ r# z/ x& s. v; D! R! R● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻& N% B+ Z2 }% ~
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431" q( f+ O# v$ n7 h! h8 t
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
: d* T& a# n" Z) X: M● 采用多模式控制的效率均衡技术
8 ^7 I" b% k4 @3 @● 内置输出线电压补偿功能+ J* x5 d; c# W- u3 u: X
● 内置初级电感量偏差补偿功能" I& Q8 W" G# [9 J# P7 s; I
● 内置全电压功率自适应补偿功能+ C8 s9 ]* G% M& }; `: Z
● 内置过温度保护功能4 L0 N) c2 h9 {
● 内置FB开路和短路保护功能8 }1 [+ c# [ a! U: }# G# ~+ O% T/ h
● 内置前沿消隐1 a- X4 t% [, h* H* v" a
● 逐周期过流保护4 C% S$ {/ J( T2 q. c
● SOP-7L绿色封装! V) x' f/ J) M% C: c3 U* x9 n9 s
# S' ]1 j) a. z& |0 L4 I基本应用5 O5 ]7 \. {! o* x& L3 R
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● 小功率电源适配器% z8 E* K3 [- y) N( ^# v
● 蜂窝电话充电器+ F5 x6 @+ r Y: M& h7 P
● 圣诞灯、LED驱动器
- a' ?* B( u2 {& ?' _1 p* K; k● 替代线性调整器和RCC
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/ O- g+ L( ~! L }0 i7 n6 h" m典型应用& o) e. i8 S9 K3 p; B5 _
- ^3 Q3 j% f6 }. j. C) b& y
) \1 A; `5 F, k3 f. r5 W& l0 Q0 y M管脚排列% A4 q/ w. Q Z X; b0 \) N
! D, b" Z" E- X6 Y9 U
" x/ B6 ]" E7 i% a( ]! K管脚描述) L5 x+ ?; ]. H: D& z3 H5 S& \
1 D( z2 u2 b. v b! B, N% x
S/ l( n3 h4 `; |6 ^, H【问题描述】' w( h2 q. X) [8 Y6 K
: I/ m4 e& n1 Z/ y- u0 F空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。- i% G) ^3 h0 C; }. L! g0 o
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图1 输出电压波形图 # X# A- K, j, U9 ~3 l
图2 MOS波形及频率图
0 L2 ~& A. z- K( G9 K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。( X/ @5 k- @# S% L# W1 {4 i
! r, V" D4 C2 E
【解决思路】
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' a9 u' g' F. t- @) B: j01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：) ^4 H! d2 |8 q: J
/ J' |+ q4 S/ Z! z（1）可能是假负载问题
! z4 a1 g5 @3 N; E% z8 K8 n（2）有可能是环路不稳定所导致的; l8 k$ m, M3 g9 v9 J: c& S
（3）元器件损坏故障 N/ G/ h+ G6 s+ U3 K- r9 k
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：! n6 q# S1 m1 `) W1 `
( e2 F) V! W" l- |6 x% X（1）可能是输入电容容量不够
# @ V9 X2 H. b% x（2）环路不稳定导致
' V/ c% y9 T$ G（3）元器件故障- u; ]2 t, _' n& ^ I" n
/ l3 Z1 K) R3 ]' L0 W3 t0 k
03、工作频率过高，可能是以下原因：$ h6 G i. Z$ }; C# r9 o
. Z4 g( q7 t: t! z9 T0 P
（1）反馈回路失效
# F6 |; f: Y9 r（2）功率开关器件异常9 E/ b( S7 G' O, z
（3）OCP过小
) X/ d! F5 r u* u! e% X（4）变压器感量过小
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【调通要点】0 X/ ~( Z" d5 q* R( Y
6 W# w/ S, G' r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。
2 |+ C0 y: i7 S/ y! a) w+ A) k; T, P* e* L+ F$ h' Z3 s m
【最终结果】
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- }( N) g6 e2 c8 d( z; v2 a以下为改善后的测试波形图：
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4 E; G$ O' G9 P8 Q1 ] R图3 MOS波及工作频率
' Z' c' r$ K) ?& b# q! F图4 输出电压
' c' i% N$ @. q% e/ A' z& Z S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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