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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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。

以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

3 ~5 c. t2 g4 M6 n( b5 u【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
【控制IC】CR52177SC
* C- o0 ]2 C& \  X# Y. s
: B' z- `$ B: 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。
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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。

主要特点
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1 n0 K2 b) `  y- x" f6 {● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
% y' d* Y8 H. T; t5 K5 K● 内置自供电功能，省供电二极管
7 ~' a! G! T0 X* J2 b% R● 省FB端下偏电阻
: u1 ^- |7 B/ @! t● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
- D; @2 O7 v/ Q0 H* v● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
! u! R* g) r; S4 q& G● 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
5 E9 A- }$ u# G" i5 h, o" }● 内置过温度保护功能
9 y5 K& U1 L' M6 U- }) |* L● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
7 o! r/ t4 U2 X+ Y4 G4 H& p● 逐周期过流保护
& b+ u& T6 s3 R4 P" Q* z● SOP-7L绿色封装

/ \, ]4 @$ O! N  {" O基本应用

● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
4 h. x. G; v1 q; B/ \% p9 x● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
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典型应用
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管脚排列

管脚描述

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0 d4 N4 {7 v! g! ]! z【问题描述】

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

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图2 MOS波形及频率图

3 `' u1 g4 D" R' g8 G/ o) }4 l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。
1 V  e! ~3 E/ e: F5 Y" l
【解决思路】
* k, q1 u* \8 E5 b6 ?) v; o+ X
! k- b, q) s! w7 ]) X01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
0 ?) L+ p  z9 c2 U( U
（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
7 W( K2 O2 K* J0 d（3）元器件损坏故障
3 _- I& T# _( C
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

5 S# @* b9 E. I$ {5 Q1 b# j" Q（1）可能是输入电容容量不够
- z. _. @5 T$ Y$ F' |4 p（2）环路不稳定导致
$ [' L/ [+ c; y7 w+ J（3）元器件故障
; I: Q+ d# }8 e% m% I
3 |3 }% c# b8 t! [4 [5 g1 K03、工作频率过高，可能是以下原因：
# A# x3 w- U# V3 G3 c' j* z
! w+ D. O9 h; ]) N, [; B（1）反馈回路失效
8 r9 M: G0 \' m6 C4 }3 ^（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

【调通要点】

4 X+ x" ^  p8 h5 i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】

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

" H$ J2 G* {" m( ]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。