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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0 f- O6 f1 N$ w' M% x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
" F% {3 g: t7 M) m' L【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

$ M' b- u8 d# m+ c) MCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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. ~0 H' `4 W# v1 c7 N5 }- {5 z6 p; jCR52177SC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。
: D# g) W; x$ m9 K1 ^: A
) n' y8 H$ B5 C- W3 wCR52177SC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。

: |+ }! K& ~  n5 A- {主要特点

3 _1 O- j7 u4 i# c" Q● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
7 O& x1 s# _9 q$ P1 d● 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
6 g% W' f+ `0 O) [% N● 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
● 内置过温度保护功能
7 N+ B8 j& f# e) A● 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
3 W8 g" e+ b! t0 ^3 ^' V( \4 w7 q● SOP-7L绿色封装

4 _3 J2 S! M. y% Q! D基本应用
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; r; L( J7 i7 N$ \  l* t8 z# T' W● 小功率电源适配器
3 O7 B' q/ [7 g/ j+ V● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
" o& U1 r: J( ?+ ]) W; g2 q● 替代线性调整器和RCC
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典型应用

1 D1 T8 i/ J2 B5 h6 x4 |0 s( l管脚排列
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管脚描述

【问题描述】
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空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
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) M. w- @# f' X& h2 Y

图1 输出电压波形图

: X& s. m5 c/ b0 s

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】
' v+ u+ {- t, N0 u$ {, N
# F8 t0 u" J/ b! g; K01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
' {, s" q& t# W: s: ~
1 S5 U! x' o2 ?1 C; Y  k（1）可能是假负载问题
8 A4 \. v5 M0 o2 k0 M" @, ~( A（2）有可能是环路不稳定所导致的
' ^( d( T/ S& }（3）元器件损坏故障

% y% p1 Q; z8 T+ V$ u! e02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：

- N( v8 Y! g7 a( V( M* H* S（1）可能是输入电容容量不够
/ w' C: j+ J  Q4 d( ~（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：

（1）反馈回路失效
. o/ G) R( A9 k7 `7 u) I3 X$ ]0 G* l（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

9 ?; z; B5 g- r- L/ b/ {: B【调通要点】

5 X6 v; X  h7 t! U0 ^5 v2 l: B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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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

8 L9 H) d! R3 H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。