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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3 ~5 h1 `5 ?3 c% S, J: m8 Y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

2 ], D% G: z/ @' P: }【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
+ D: _+ V& V4 u8 a' `) Z6 `( v【规格】5V1A
/ x* `1 \  I* k$ ]6 ?; Z【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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2 c7 v9 N( t# bCR52177SC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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* {! r6 X/ I5 e. L主要特点

; e1 ?1 u8 _5 ?● 极简外围应用电路
* c) S; H% O+ s0 ]8 {8 G8 r● 内置快速启动，省启动电阻
● 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
" R2 [5 z9 C  G3 y  c4 `' D● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
; G$ [$ v) O7 B9 o( F1 C● 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
● 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
3 O5 |" G# U; j● 内置过温度保护功能
+ k6 A  r. C9 m" A. J3 A0 G● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
; A% Q& ?8 V( W" H7 G* s% D● 逐周期过流保护
2 f4 }' ~) V+ W& u' y/ v% U$ ]● SOP-7L绿色封装

基本应用

  ~( ^5 O, W1 ~' M* b, T4 z● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC

; G9 R9 e- L" |% {2 M1 `典型应用

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& p! T" Y; k' y! X管脚排列

, Y6 k6 l$ l! K5 Z8 @管脚描述
: j- Z8 M# _9 g9 E  C

; A* B2 W& @% J* O+ G【问题描述】

空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。

图1 输出电压波形图

图2 MOS波形及频率图

  Z* V2 @; F* d9 ^1 i+ I6 N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。
! T% _1 H/ G) t; \
: V" v# z3 |4 z9 G7 h5 u0 W) l3 C【解决思路】
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4 {- s: g6 \: y% p3 X. v01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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$ G% B2 x5 a& B: D（1）可能是假负载问题
& n8 h7 Y5 v; o7 P( c: {（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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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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8 _( x0 N: ?; f" U8 D（1）可能是输入电容容量不够
（2）环路不稳定导致
3 D* |! w. m$ f; K9 g- u9 q; T（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
9 _( k$ v) _" q/ Y8 ]（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

0 a) P# A' d. f* v- I$ P【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】

2 K+ T  \& ~" z" W3 G' F以下为改善后的测试波形图：

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。