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。

以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

4 ~0 N% `3 o# a6 y9 c【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
2 {  p' r! B7 Y  r【控制IC】CR52177SC
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# v0 A' p' @, H. ?7 W+ wCR52177SC—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。

. ~/ h2 n8 t: w4 k/ z5 @- RCR52177SC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

* F4 M0 m1 I  [● 极简外围应用电路
/ d0 V* I$ K. X% z● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
; k% o# D% B/ M* |: 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
! e- t6 y' e3 I6 y: I9 T● 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
● 内置初级电感量偏差补偿功能
1 |' [& A7 L: g) I7 w● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
& ]/ I( b  o; L0 z$ m# O● 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
● SOP-7L绿色封装
9 X: l! F( S- w: e" t3 H
8 L+ G; A# R4 M8 q) K基本应用

● 小功率电源适配器
3 ?8 F7 z" f9 f* s+ t● 蜂窝电话充电器
' U8 v9 ^4 _& a. _● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
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( b3 X# X8 N8 ^8 q$ |. B典型应用

- }5 ^/ b/ C# u8 V' \! g2 x. C- k管脚排列

8 ]$ N, u% @# H8 V$ s) f管脚描述
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! k. ?$ h7 y1 h* b0 C

, k  Q9 A: r; h6 L6 D+ B8 ]【问题描述】

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

; g- q4 F& H# P5 I7 F* ?

图2 MOS波形及频率图

4 O1 T, t; u: t, C+ u, l% o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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  z5 w4 h  z$ v" V; p7 {【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：

（1）可能是假负载问题
- f2 p7 M: ?3 `! F( I( K# V' G0 K（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
: v( I5 P- M& f& [$ I6 H& n* l( H+ U
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

1 e" S& ]- r/ N6 I（1）可能是输入电容容量不够
! w  D5 _) A/ K/ N9 B9 a8 W& V（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：

" s% y3 Z4 i4 i+ d* |, |: x（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
7 Z$ H1 z; I  n（3）OCP过小
0 A  @  D: t$ H# ?) Z0 K. E（4）变压器感量过小

【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。
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【最终结果】

' M& a8 V3 U& X3 o以下为改善后的测试波形图：

图3 MOS波及工作频率

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图4 输出电压

' T# U; v: a8 l, u0 T& U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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