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
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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。
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以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

7 \5 ~  X- r- Y& e* [1 f! Z+ z【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
- M- c" j# c; J9 \, C" y
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

& p! n. C8 G/ e8 @" ]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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  o; g+ V% Y7 `: ?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

+ j' h2 t1 G6 D, g0 P' W9 D' a) K6 s" K● 极简外围应用电路
) y4 X% k' v& Z( y* O● 内置快速启动，省启动电阻
: t  D3 N( T' ]$ L; p● 内置自供电功能，省供电二极管
" H( A7 X! J3 J# G4 Q0 N0 o3 w● 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
● 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
0 i( V, ?/ e! X3 K( X# n2 E) g2 {2 V● 内置输出线电压补偿功能
" _4 A  R! I! G, T! J● 内置初级电感量偏差补偿功能
! r8 a: q+ `9 a! P% p● 内置全电压功率自适应补偿功能
/ W2 V0 z2 X1 _● 内置过温度保护功能
! B  P" t4 G& v% }- F3 q● 内置FB开路和短路保护功能
5 J- b( @- Z& C0 c4 |7 K● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

) X1 b- Q6 o2 l4 v. `1 p# r● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
5 X5 x1 w2 o$ ?' y● 圣诞灯、LED驱动器
7 h: o; T# X/ c● 替代线性调整器和RCC
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典型应用

管脚排列
+ W7 C# M8 Z4 ]" \3 Y9 _
! P% G+ W8 r4 `

- j0 Y. W; X9 J' R: [; b* M管脚描述

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【问题描述】
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9 B& l2 P, V' U, b( S, T2 k! \2 U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

图2 MOS波形及频率图

& e$ z; L9 ?+ `  }% ^4 E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】

1 P! y* o" ]" g$ u% v; v( p01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
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3 B6 k- F: ?! X/ N02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

& a3 }$ D5 l6 U# ]9 ]: e3 F! G（1）可能是输入电容容量不够
6 l; C  Y2 C1 ~' K/ O（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：

4 j; k2 I4 r( m; @1 N/ M. G; B（1）反馈回路失效
4 g& F5 M1 A; D# t, ~* I, M- v（2）功率开关器件异常
: e: K! {/ W3 O（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

, D7 ]% O4 c4 B【调通要点】

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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) D: u$ \$ R9 Z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

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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