中国安防论坛

 找回密码
 注册
查看: 9724|回复: 0

电源故障之空载电压不正常、频率过高问题,试试这些方法

[复制链接]

安防偶像

Rank: 7Rank: 7Rank: 7

积分
1715
发表于 2023-7-25 11:03:07 | 显示全部楼层 |阅读模式
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑
9 k* n/ D: n/ c$ L/ u
" Q' ?( s( z) z1 y8 \8 n" J作者:屈工有话说
) ]: A7 z! n8 o7 x7 S4 e( W6 r
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。
# r* X! f( K6 F: w; ?  q! ?5 ~# v2 L5 ~% @4 Y+ N8 ?
以下为测试样机图片:2 a! h* h' X2 q4 f, Q- _1 M/ m
8 v, g  U. v1 J" e+ i" L2 m

; v6 z! Y! x- A7 T
CR52177SC样机图片
% T2 p6 x- \* U  Q- f
【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
& I, h6 T) N' a) J, j5 Q* f【规格】5V1A
1 v# e' ^' B5 W$ b  J' t【控制IC】CR52177SC$ c- \5 h* I5 S) \
, `% A3 q% ?, w6 N+ f! _
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关; a  @9 h- A" D3 t' U& ]
% c3 U, j9 b2 I; |
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。  m% ?, P' n$ {

. Y6 [4 R: y3 T8 U, d1 z( m1 DCR52177SC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。
  ]3 h1 g2 m/ J/ p3 @- f  Q7 `# Q* ]5 ~) @0 E
主要特点
2 X5 ^! P$ ~; r8 x. o5 P; d
' h! S; m& d$ c1 m3 ]+ A' ?  F● 极简外围应用电路
3 Y' O8 T0 y6 R% [* e+ v● 内置快速启动,省启动电阻2 s2 ]# ]3 A$ [3 f3 I
● 内置自供电功能,省供电二极管
) B  p3 h7 M2 [% N( q; N& V% \- {- h● 省FB端下偏电阻0 o+ `( L; p: C2 U+ Q0 K! _
● 内置峰值电流检测,省电流采样电阻+ S2 {2 O7 ]8 L9 k( q+ j- ^: R
● 原边检测拓扑结构,无需光耦和TL4311 p) F6 p" b1 f2 R6 b/ s% Q
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
, b# S6 ?: Z, m4 @- j. F● 采用多模式控制的效率均衡技术8 W  d, E2 H( R# j- m
● 内置输出线电压补偿功能3 l" s' Y0 j; A+ t) i8 ~4 v4 w! E
● 内置初级电感量偏差补偿功能
1 z' r- s6 l( v● 内置全电压功率自适应补偿功能3 b$ w: m. p3 @& y: H7 i. x* J0 P0 p
● 内置过温度保护功能0 v( w' K% s* b3 |5 \( ?" B
● 内置FB开路和短路保护功能
  g9 Y: P4 g& ]2 S● 内置前沿消隐
5 X" Y4 p5 u- [● 逐周期过流保护; m6 a/ ^* @; u/ l
● SOP-7L绿色封装; G8 {9 D+ q) e$ {3 T

+ L: J( P4 G- L& B基本应用
. ]5 I2 z$ y5 d5 r: g6 w2 h9 b* O! [( A8 X( P4 u
● 小功率电源适配器
9 d1 x0 P" |$ F9 D● 蜂窝电话充电器& y8 h+ \4 a2 A* J1 o
● 圣诞灯、LED驱动器% S4 m" G, c( @, N# q' Z. F
● 替代线性调整器和RCC. g0 r5 y6 T9 `- ^
$ {4 C7 K" |2 K9 z( m9 Q; y
典型应用: d* E) c* R& f; ^9 U

, ]$ P2 ~9 r% D* |. a

1 m& c% ^4 b, z管脚排列
6 ~# O  u% Y2 M# V' t8 V. Y( }/ m9 V# C
3 F4 i2 F7 J/ ]. Q
管脚描述
% R9 p2 Y3 ?. T  N( P
4 h8 [/ L- r2 Q. @" @+ z" l: r% h

' u' I( `5 n4 Q% [5 Z【问题描述】
. x8 t' f+ e. p: U+ {  U# T  T2 G2 r8 J4 E
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。# H5 f! a% b; R# ]. Q

% U$ I0 s/ b  D: |6 g
图1 输出电压波形图

' j; `! T7 o7 p; a; W' [$ r
图2 MOS波形及频率图
/ o  w3 l# M& _% q( M
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。
" u, k% ~* `7 p( X3 ^% V5 A. D4 [6 B0 W( ]
【解决思路】
6 |% m9 ]" i1 J/ u9 _4 i- }
1 O" v; D) l# N01、空载电压不正常,但带载时正常可能是以下原因:

( H% L6 b, _* s1 H# q6 S1 b
* m5 F& @  h8 Y0 W6 ]3 ^(1)可能是假负载问题
7 J5 o: |" {0 r. U: e(2)有可能是环路不稳定所导致的( f5 l. x9 g% F( b
(3)元器件损坏故障3 W# r; v/ e5 ~/ F& I  Z

8 ^7 S- w7 U4 Z: I/ {& i: n02、低压无法启机,高压正常输出可能是以下原因:
6 ]: A0 d7 X5 \6 @. @! D2 c# n; [. y' \
(1)可能是输入电容容量不够
! p' J# H( b( ^5 L5 ]- V" V(2)环路不稳定导致
6 y+ g" F; T( p3 j' F: |6 A(3)元器件故障# U+ z7 c% g; O* ~4 S# O

# V" ?- H1 I; N03、工作频率过高,可能是以下原因:
  ]6 r) ?, l+ K( @- z( }: a  U5 t1 \2 C4 ]
(1)反馈回路失效& w+ o2 }% {( E8 A
(2)功率开关器件异常5 t& ?* W- ~8 \2 v4 ?8 R/ D- q
(3)OCP过小* N2 {1 H, V% K5 k
(4)变压器感量过小
! k2 H" M4 l& P. J" ]5 _. _
+ F' S* z/ ^2 q; q【调通要点】
) V/ W6 A! p6 H7 |% P- x) n. B  s8 l. {$ _8 a, `2 n! ~7 ^
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。
+ ~- i& w% ~: r- O. B! b+ ~) U( j/ S9 @) c5 m5 k3 J! _
【最终结果】
0 M. N' e7 i; z- j0 a' n8 J$ K( B0 W
以下为改善后的测试波形图:9 x' o3 K8 r8 u& }+ z  }6 c

3 Q9 O1 k& F3 Y
图3 MOS波及工作频率

7 r- j. c2 J) x0 L9 ^5 H, u) c
图4 输出电压

; t* B% s/ p0 x  [  W8 k' v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。
5 c5 k) H$ _6 ?6 O: O
) B/ C0 J. [2 R. ^" ^" Q% M

本帖子中包含更多资源

您需要 登录 才可以下载或查看,没有帐号?注册

x
思睿达联系人:何工 18923426660,欢迎来电咨询,申请样品。
您需要登录后才可以回帖 登录 | 注册

本版积分规则

安豆网|Archiver|手机版|中国安防论坛 ( 粤ICP备09063021号 )

GMT+8, 2025-1-15 20:41 , Processed in 0.085485 second(s), 23 queries .

Powered by Discuz! X3.4 Licensed

© 2001-2017 Comsenz Inc.

快速回复 返回顶部 返回列表