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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) T8 Q7 l8 h. }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：

CR52177SC样机图片

; c) b( `. {5 v) y【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
3 s# N6 J, |( I' E  l, W【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
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# [/ Z7 @0 z9 t  g  i& hCR52177SC—极简自供电原边PWM开关

" c& o& {; K# e, C8 vCR52177SC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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- k5 }, l0 f8 T$ s3 R主要特点
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● 极简外围应用电路
1 N2 n- e* @) f# }● 内置快速启动，省启动电阻
, V" O+ r' T! k, Q. G1 q" ^: ]● 内置自供电功能，省供电二极管
. G" ^; m( X5 i, X# @; A6 G2 v● 省FB端下偏电阻
) Y  e3 W" v8 m● 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
, L5 _- _- v4 j1 F● 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
7 u4 n5 t8 j3 h" I" N● 内置输出线电压补偿功能
+ e& K2 D7 A! X8 e! A5 e. n& [● 内置初级电感量偏差补偿功能
* O% J- x0 Y( b* Z+ J0 [● 内置全电压功率自适应补偿功能
) X; J, G* q% ^● 内置过温度保护功能
! l) f! _, j6 v% u8 W* u+ \& O● 内置FB开路和短路保护功能
● 内置前沿消隐
. ^8 i$ D3 r% i. e/ D+ z● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

4 ~# E+ p0 ^) F基本应用
5 G1 q. h) v1 m; [9 n8 q& Y: U) g
8 G" I  N7 ^  p9 _4 i● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
6 a9 \+ T2 T  Y/ W. q● 圣诞灯、LED驱动器
! k' g$ M6 i& h9 G/ P● 替代线性调整器和RCC

5 k( u, b* z& K- c0 b5 u( u典型应用

管脚排列
# q  T9 |- a6 w- G% Y4 u; T9 s* R& X

8 i( N9 d4 X, N. y! |) }/ e3 g6 x管脚描述

$ @) b( f. x# m& W! e7 |7 P' n【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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图1 输出电压波形图

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图2 MOS波形及频率图

: x3 B  U$ Q; @  E0 S2 h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】

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
（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障

; S4 a( q+ ?- c6 l+ r6 i02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
% z1 \" C& A: S3 j; H$ |! R/ J# v
（1）可能是输入电容容量不够
+ `+ h8 d$ T5 X- Q0 e3 R（2）环路不稳定导致
（3）元器件故障

# i  L& O1 m; Y" r1 ^9 g; {7 p03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
( Z, r; h6 g8 C& }9 z（2）功率开关器件异常
（3）OCP过小
（4）变压器感量过小

. e: `( X0 {% ^) F% }4 b, s【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。
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【最终结果】

& o+ w. Q: m# b5 Q9 Q0 q( t- y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

3 ?0 }  \8 r7 c4 a# |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。