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

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。

7 j4 ]/ Y0 P, c以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

【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
* H; n2 x% N% |; L/ T* a/ @【规格】5V1A
- d9 \5 a+ _* G5 S6 q【控制IC】CR52177SC

$ T7 s# }! k( I3 o! q7 C- i( o. RCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

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

" d4 _& a6 {* {& P5 h, t) 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
) S) `. F1 }& I6 ~3 w● 省FB端下偏电阻
( n) F0 h' K8 Y3 ~1 e7 {) v6 Z' q● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
● 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
! f; v- B% `: P● 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
- Q% y8 ^, `, |# b$ f9 J9 G● 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
* ^2 Q/ I7 @& {0 g1 z9 @% @● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
6 f- i2 G' U; g# I% s- l1 ^● 内置前沿消隐
6 H3 r( }7 {6 u7 [$ r● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

$ {" R! e! v- j● 小功率电源适配器
( H3 W" A( l6 l● 蜂窝电话充电器
4 R9 S) M# K( O4 I' X● 圣诞灯、LED驱动器
! {) ], a7 o0 @4 O+ ~● 替代线性调整器和RCC
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8 f. a3 M' f9 v% u* E6 l典型应用

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. K7 o$ ~/ m; d7 U$ M/ j+ N& h管脚排列
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0 {4 x) @( K0 v3 y6 J# l1 I管脚描述

1 y8 I  K: C, `【问题描述】
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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。

. E" l7 h' e/ q. E【解决思路】
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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
4 S# ~, ~6 r4 o# ]6 R* i( h（2）有可能是环路不稳定所导致的
2 l4 [; K$ e: c% O1 _（3）元器件损坏故障

02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

2 V6 T9 _, Y+ G. O* |03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
' R9 F, c* }7 T' T（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】

6 I6 B, z, E! h; B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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' S- S+ a6 `, Q$ A/ V7 c【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。