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

0 j$ c* n' ]$ R( v* {* m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

【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
- p9 F6 }5 F' F' a% [; D* B【规格】5V1A
6 R& n( X3 |1 p" |( q【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
, x8 Z& P: }5 H0 v) m
+ f3 P3 ~9 v) B. CCR52177SC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。

' a) D" |, r4 v! _  I8 |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。

; p1 |* t) `0 r- S/ T% f% G5 f! M主要特点

● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
% }' O# @& z3 z● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
; C" Z6 G; V+ Q1 l● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
, O5 ^' V& V0 ]* I/ N& W. }● 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
● 内置输出线电压补偿功能
& y" }  e; y2 `6 d0 J1 p; X● 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
% f* z* }. ~0 m- n& R5 B● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
# M* i- K# G& L5 z● 内置前沿消隐
/ s, J# j- Z, [' C) u● 逐周期过流保护
9 r7 V# q& H6 S( ?+ m! C4 b( f1 G● SOP-7L绿色封装

- y! u/ K7 h# B( [基本应用

* J) k- ?2 S- \3 H% w● 小功率电源适配器
8 a9 |' Q  |5 n2 d; w● 蜂窝电话充电器
9 L: x7 W' O/ @● 圣诞灯、LED驱动器
2 I* L- J  p: X) `, u6 \● 替代线性调整器和RCC

典型应用

9 I+ s8 ^/ Y8 E1 g! v4 ]

管脚排列

. F+ @: s4 I9 J: h. }, e/ Z

管脚描述
: i; E4 {; L. y5 R
" n3 a8 q" W( y# L/ n- M! M

' T4 f* m) L% t0 n+ o* j/ T% r+ v9 N【问题描述】

& l9 l2 K" _  \6 f% f+ [空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
& E. V( U% [/ X. q5 m- l

图1 输出电压波形图

$ a7 |) J2 b4 j& n3 `& x

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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/ c3 g3 j3 J+ w. H  ^6 z【解决思路】

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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（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

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
, s9 S6 W0 M" d3 l8 |（2）环路不稳定导致
$ M$ f& z. s* b（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
5 W( [0 q5 O" I5 }  m! w1 f（3）OCP过小
  L. ~5 N2 O6 B" m& t( F（4）变压器感量过小
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【调通要点】

9 f+ m$ _0 n# t  T# 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。
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【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。