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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. }' p. S& E7 ?  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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& w0 a$ C4 n5 e, f/ x以下为测试样机图片：
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CR52177SC样机图片

7 Q" v* h8 {, ?2 }  w. s; q【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
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/ f+ o9 o5 q4 e; B6 YCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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" Z6 ^9 f$ i5 i2 M" r' `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。
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主要特点
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6 i7 B7 E  a1 ?2 F● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
% ?4 _0 ]4 R1 I7 w* _6 W! L/ I/ W● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
● 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
; s' F: F+ r; J5 `" X( J6 D● 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
8 w4 f+ a* K$ h; O● 内置输出线电压补偿功能
6 p. ^6 f( l7 ?● 内置初级电感量偏差补偿功能
' Z- `2 f* O& L/ V● 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
● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
( ~4 l' \* C4 [& E● SOP-7L绿色封装
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基本应用

( v6 k" X1 S5 ]$ P6 ~● 小功率电源适配器
4 t; O( E, J# q" h( x● 蜂窝电话充电器
7 ]) d( l. Z$ x& R( O: p- _● 圣诞灯、LED驱动器
& t* D9 D: c  J' q/ G● 替代线性调整器和RCC
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# b$ U% I9 [2 B典型应用

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9 c( d7 l; {4 d# O1 z( U5 W管脚排列
* h  U5 u" O1 Z& f( I% `: d

5 ?# v* P0 v- T' w0 ^管脚描述

; c: _% J. @8 L* X: a5 F【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。
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【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：
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2 G# E1 X% i: s（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
7 g2 j/ s3 G9 ~6 i: L  g（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
（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：

7 b- Q& \- ]( C6 V$ A2 m# N（1）反馈回路失效
（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】

+ j9 _: u3 A1 p' P7 x. n  t4 \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】
: E3 [9 K/ w- N
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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