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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% I& e( d3 k- C9 ^' d0 i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：

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CR52177SC样机图片

, Y+ w; R, N- {/ }% d# _【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
0 t* [  o  @2 n. R% R- C% B% W【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

# I. Z6 M, N3 I4 O" HCR52177SC—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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9 b7 @0 X8 J- ~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。

主要特点

) T# W8 A: q' N8 m* n9 X● 极简外围应用电路
6 y5 l0 B/ m! a* i. s% G3 e● 内置快速启动，省启动电阻
; a: u2 ~0 {. D' X6 v● 内置自供电功能，省供电二极管
$ T9 u  _, N. s2 U# ]7 _● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
+ [( n7 f7 K: @. W7 f0 n● 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
● 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
● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
$ f9 M* j5 c" M5 G0 ]8 N+ p● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
, z0 a9 o- u1 r. \; Q# v' P● SOP-7L绿色封装
& v" e0 @' b$ u) w) P
7 b9 c( u5 P! H& U; M; n% u基本应用
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● 小功率电源适配器
5 s' P1 |# k, [4 f. u! f. G● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
# l. Q% T2 E" Z3 c9 Q) }- ?. W' D● 替代线性调整器和RCC

/ J3 ~% w: s# n& a! c8 R' R典型应用
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7 R. w  Q( e0 A% q管脚排列

1 Y7 ~5 ^- J- O8 c  v# A管脚描述

【问题描述】

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

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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。
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' h  W2 @% v& s$ A3 M* y% U  Q【解决思路】

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
: n' E2 q+ V- z! A* b* x（2）有可能是环路不稳定所导致的
（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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（1）可能是输入电容容量不够
. V/ ?) p% u! j8 v- z) s8 v（2）环路不稳定导致
9 J! R+ w* s& X（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：

8 U) A( b. f/ S9 D& J" B（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
& _' u+ e& ]- s- `5 h2 u7 M8 }（3）OCP过小
2 X5 g6 T5 e& r5 K（4）变压器感量过小
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7 N# j5 @: q, Z( V& w7 j. H【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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【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

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图4 输出电压

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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