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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. L+ O" b) i0 m. s, u8 V+ l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。

( S8 u8 A* u+ M5 O0 Y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
5 Z  b' k, v" K! x" a$ J" q( F【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
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CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

* a: c/ x1 M- e1 ZCR52177SC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。
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5 D$ r2 j& \7 }0 f6 L! yCR52177SC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
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● 极简外围应用电路
/ M5 X- H: j: q9 Z* i5 a# ~● 内置快速启动，省启动电阻
● 内置自供电功能，省供电二极管
# f  N5 G" L' j) ]' E6 g● 省FB端下偏电阻
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
/ h/ b, l/ c0 H: N6 Q4 g9 Z' C● 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
9 Y0 D$ U, I4 N" ?( D● 采用多模式控制的效率均衡技术
6 T  Y3 `% A1 T● 内置输出线电压补偿功能
, @6 J$ e* x2 X; @5 ^( o4 ~6 E● 内置初级电感量偏差补偿功能
) x$ ?- X: y2 o+ M# l● 内置全电压功率自适应补偿功能
● 内置过温度保护功能
1 b0 s  q5 G- V" [0 o$ ]- e● 内置FB开路和短路保护功能
, n) ]# O3 v9 w: t5 L2 I$ P● 内置前沿消隐
* W# |8 G0 H: R0 Y$ }● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
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基本应用
7 o+ G- Z8 s+ g% D* X
: N; q0 z  p) v7 c8 H● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
: r0 @) d; o# M  Q9 V, Q" \! D) H● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
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典型应用

, M6 S$ K$ Z8 M9 s管脚排列
+ g, b5 t' ]# J0 M8 Z

管脚描述

' J0 M; [3 z) [% ]7 d

【问题描述】

8 t7 A7 i& M) y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

5 d, V  y- @1 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。
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【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：

5 i: k. x" _4 L2 B（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
6 m5 ^5 W. a% _（3）元器件损坏故障

, E& u0 {8 F9 @$ R$ V02、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
4 m/ o! q8 K/ Z% M（2）环路不稳定导致
& r0 f( O( g' X: M4 R, g& d' r  q（3）元器件故障

% ~% x' J: w$ {' \* u03、工作频率过高，可能是以下原因：

9 b/ L7 m. J% T1 O（1）反馈回路失效
; f, g4 ~5 K( i/ k; \3 a（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

【调通要点】
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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】

7 Q1 h7 ~% C4 K5 a0 {( H" s& B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

图4 输出电压

( F% D7 S* ~$ ^* Q1 M# d' R7 c7 b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。