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

- c4 S; D1 T+ w% o9 b* Z& |
作者：屈工有话说
, J8 R* T( k, j
- Z$ f: m0 X0 |7 }# ^4 z' \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。
( b' \& m" c1 n! [" P& @
以下为测试样机图片：

( |2 B* p( {8 B* ]8 y/ M. O

CR52177SC样机图片

4 ]7 L4 O, S( B- H+ O【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
' G1 v" l, m6 @& w/ S' ~【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
2 d& D4 Y. x: g) Z' H' |
$ t, g( J9 X) n* t% ?+ r# [3 I* KCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
, T* f. f, ~6 T2 a
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。

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。

+ X" @$ N+ T, v9 C: |# ]9 m+ A主要特点

4 `: z0 S8 o. N● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
$ K# z& P- N* F' D6 |* i/ J● 省FB端下偏电阻
) H! q, H4 T9 o# B; i0 B# {- t● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
8 K4 d* k( v# }1 i  T! q● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
5 Y, P8 i: A  M4 M9 n  S' C% R● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
) d% J* C$ m. Z/ X● 采用多模式控制的效率均衡技术
) Z/ K" G8 _: W( v& f) |● 内置输出线电压补偿功能
3 i- }6 o: C2 @2 D1 o0 H% p( A$ y8 C● 内置初级电感量偏差补偿功能
4 u  U" ^6 R6 k) x! A/ S* C: \( J) ?1 X● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
! W: z$ J* p/ T' u7 y7 h& h# z! B7 G● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
- {$ B2 _/ P4 F8 U/ r● SOP-7L绿色封装

基本应用

+ k! Y( J# q" p1 D! Q● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
1 V- r8 g* m) a9 K● 圣诞灯、LED驱动器
' e  G. {% _9 o% P+ T● 替代线性调整器和RCC

典型应用
9 d7 J% `8 z6 u* ?" M$ x+ ?
; A7 H( Y) O/ g8 {1 ^* x8 C

( [6 y' _0 i/ V. v& ^) i8 t管脚排列

, N. h* ]- X2 Q3 s6 L管脚描述
: |- G( `6 E& ~) u. O9 }/ l

【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

, E/ E5 r. u" [* J' l4 V

图1 输出电压波形图

2 P2 m1 D2 q* p8 j- n# f

图2 MOS波形及频率图

- ^" S% `( H0 t5 w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。

7 G5 l+ M' Z: H* j1 ^* @( T. A# [【解决思路】

; o* I. M+ ?9 v! P# ~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
- i& {( p4 w' r4 J* D4 x1 i（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
; E& X  x0 d+ P) {- o/ s
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
1 n7 W  P9 |; G8 w6 X+ k) Y
（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
6 N+ T7 b, m8 }4 e: ?7 o（3）元器件故障
5 y" g8 U; Y6 F0 _& w) h
8 a% U9 X5 r) s* S. u" ~3 I* y& W9 P03、工作频率过高，可能是以下原因：
7 O7 ?5 q+ w, j/ ?$ `) S5 ^
（1）反馈回路失效
. @# c) S- B2 q3 N1 [（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
4 Z' c: e+ b5 B# t( M" h0 C% Z9 w
【调通要点】
+ C1 M. z, E! b* a: N; v$ Z# ^
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。
  Q2 `5 m3 J" P- i
; r. U' u) @* R. m【最终结果】

. a' G' `8 z5 P& u以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

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。

5 R4 b3 d* v% U' r* F; `9 Z