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

) I& y8 u) b  |5 {9 _5 ]5 w! g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。

/ |. }5 b+ H# c$ ^' A  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
【规格】5V1A
. t  T5 U+ o: `7 l& [, c【控制IC】CR52177SC

6 e( {6 C5 P& Z3 q6 }6 h: tCR52177SC—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。

. L" B6 D2 n0 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。

主要特点
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● 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
$ B8 }: R) f& z, }# T- o' N: c● 省FB端下偏电阻
- w. [8 a  Q( y1 s% v● 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
● 采用多模式控制的效率均衡技术
# F) x- ?( p1 _- V8 V! n. \" m7 C$ Z● 内置输出线电压补偿功能
/ o; G4 c, R% q2 c& M● 内置初级电感量偏差补偿功能
8 `( k" T5 R* C6 \: o2 L● 内置全电压功率自适应补偿功能
9 K5 W$ L& ]8 {: S6 x● 内置过温度保护功能
( j# R$ f4 }& j● 内置FB开路和短路保护功能
+ ]: r9 f6 i; N# B+ R● 内置前沿消隐
6 d6 w6 }1 Y7 c: w● 逐周期过流保护
8 ~9 W+ o2 l2 X8 |; h+ Z● SOP-7L绿色封装
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* \1 n1 Q# V! n5 h基本应用
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+ w( T+ c3 z- Q3 ?6 R' S" \● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
% l! b* q& d6 C% p6 a3 a2 V● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

典型应用

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管脚排列

管脚描述
( T+ j5 H9 Y* v% l# `; h5 `- V
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【问题描述】
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1 D  R$ I$ ~% Y4 H4 V) b/ L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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. i0 O4 F8 S1 P; r【解决思路】
) O5 k! P7 }4 e) [8 L
) M% x% M1 c( v! ?4 u01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：

$ B# g! ~9 y0 x（1）可能是假负载问题
9 P( ~# \* S: s（2）有可能是环路不稳定所导致的
（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：
, b+ A- r- ^) u+ C! L, j
7 s& L8 F7 P: i. Q& ^5 s+ v（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
9 T$ g! u0 f' |( y3 D& K（3）元器件故障
. U1 I! X% M! D  v* v6 R
6 a; Q$ B1 c5 W03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
! z( @. M1 ^/ [7 r& I（4）变压器感量过小

【调通要点】

7 u/ w/ i+ ?3 v: y8 [& n( |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。

【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图：
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# E  F! N( _/ \4 P) Y  P& q# P

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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