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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* u, m  Y" x9 P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
& H  h2 Q: X! P1 j6 A【规格】5V1A
) R. f! o0 O! s. @* m【控制IC】CR52177SC

  |4 t( i% G/ z# l, W6 bCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
, X8 U: V: b% O, V+ e" U0 \
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。

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

# C& z$ n$ @  c7 j3 O" @3 O2 z● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
+ K5 H& ]5 l9 W1 D  W● 内置自供电功能，省供电二极管
9 u+ c9 g7 G* f7 c● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
1 w# @$ |  O: z● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
4 k. V' ^4 W5 @* S% \● 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
( l5 m( @- _) u" i' j6 j/ }3 v● 内置初级电感量偏差补偿功能
( s: I8 c# u) g● 内置全电压功率自适应补偿功能
8 p9 B+ \9 s8 R# t4 s' E● 内置过温度保护功能
/ ]8 ~! a' B2 m8 A: {5 e6 Z( \● 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

基本应用

( R# \+ B6 c4 X/ T& |2 A8 S● 小功率电源适配器
0 D. y/ }0 F  R; [● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
7 ?( U6 H  ^: r, v
典型应用
  o. a5 x5 C$ H. @% v

3 S! U- f- ?; l  `9 Q# ^; s管脚排列
; v9 g. N3 f+ i, P4 a
) j& [2 b- ~, z7 Q' ?4 l( D

管脚描述

+ [: Y- o$ z4 u

: U# J1 p  G/ p+ A: ]【问题描述】
3 ~2 x8 `% w) J: g( x+ F
, f# {9 m9 H) @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

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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。

【解决思路】
$ s3 x& j2 J0 ~) B. z( n* M
, ]! `8 R" ?. q1 A. I% [. D01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
- b2 A) }( `1 |
( ]1 E. u0 \& m# @. {（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
（2）环路不稳定导致
/ v8 x* j# V3 }9 k: E) B% u' Q& s（3）元器件故障
* A7 u, v* f5 i5 J; g( D
03、工作频率过高，可能是以下原因：

" x- t  u0 j/ K, z' c（1）反馈回路失效
3 w/ Z9 g- U3 M' ?0 N1 V0 h（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
! y4 Y- t3 O6 V, n) T（4）变压器感量过小
. j8 e! f3 e9 X7 h1 e
【调通要点】

9 [& w" M: Y' d* V3 y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。
4 K) N6 p( m2 r  L+ L* U
% P0 E' ~7 _$ i" z/ _【最终结果】
3 O! j/ G0 G$ N6 r4 ]  n3 k- Z
+ P3 N# U7 @! _; a, d以下为改善后的测试波形图：
3 O" P( w9 Q+ G$ m% k& t0 L0 }
3 q0 o5 b) [5 t2 i6 }

图3 MOS波及工作频率

图4 输出电压

: P- Y* k, U1 f* o5 M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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