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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& H% N& w0 C: H作者：屈工有话说

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。

0 _- y. V# `5 y# W) N! G2 ~2 j以下为测试样机图片：

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CR52177SC样机图片

% u- C. ^4 a& d- H  q1 K( l. {【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
) c# o+ p$ s8 m7 |1 {3 Z【规格】5V1A
: [/ E$ I# G8 i  D9 V/ ^8 G% B【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
0 W$ D9 i8 S1 ~9 T$ ^1 ~
; P3 R( J/ g7 ]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。

' }$ [/ a' p! e: H6 m; g1 N3 J0 rCR52177SC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

● 极简外围应用电路
/ Y9 W& S+ ]& h0 V& C- H● 内置快速启动，省启动电阻
1 l9 D& E) {4 m$ S8 G& a2 k● 内置自供电功能，省供电二极管
● 省FB端下偏电阻
8 C0 V9 E8 Y0 O" D) v: U● 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
* {$ B& d  Z) C. |& j; |7 R● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
$ h0 k( b1 h. d, t6 K) ~● 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
2 @1 K2 S7 r7 l/ S% o  M1 t● 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
● 内置FB开路和短路保护功能
) y$ g  V& E) C9 i/ N% q7 m! N● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装
+ l% Q/ M6 m& t
基本应用
1 G" W) E4 H) E' j3 x
8 O" U8 J3 C6 l" [5 b$ ]* f● 小功率电源适配器
4 B1 e& G2 t  x- }2 r/ r, f  v● 蜂窝电话充电器
+ s2 `4 w, J- I● 圣诞灯、LED驱动器
● 替代线性调整器和RCC
" a: Z9 }% v9 Z
) H2 d5 A9 y( s" [典型应用

6 L: N% z9 }8 V+ n$ \1 C

管脚排列
: ]# R0 `& O3 V; h5 v7 T. R5 E( P; f' y3 I
$ z7 `$ Y, R# R) [0 H

# L# Z/ N. w8 M& o管脚描述

0 O5 ~( f6 T0 y

  }5 S3 R4 {' L4 y: C【问题描述】

8 g' F! N+ o$ s9 n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' \( _0 |0 B7 k0 |2 y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。
/ r# U2 l1 p; m2 ?
【解决思路】
) |0 d& a. m! v
9 H, Z+ b; i7 h# i) w' M01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
6 v+ |" ]$ q+ n
（1）可能是假负载问题
（2）有可能是环路不稳定所导致的
7 V( p/ G' J+ Z" G$ |( f（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：
$ O- f* J" P  T- t! l. C3 }1 p
3 m9 _) }/ A% U# t（1）可能是输入电容容量不够
& x- M- y* }1 R（2）环路不稳定导致
' Q$ T) T0 t: X（3）元器件故障

03、工作频率过高，可能是以下原因：
( o% c) z) u4 u9 d
* m1 |0 k) }; o  j/ C9 t9 i# x（1）反馈回路失效
) n: _2 N8 _% P- n! c. |# g% r6 ?（2）功率开关器件异常
) ^& ?# `, G* B/ t, h（3）OCP过小
. M; U- m9 U/ S6 s  @1 y/ e（4）变压器感量过小

  M# r, I& h) G" c( S5 H【调通要点】

; F# [. p  h: F% b: j1 n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】

8 e0 S2 p) ?2 ~! Q% K, E4 x以下为改善后的测试波形图：
1 S0 W; \1 t5 y" E! C  u7 f
, S* K& W/ e; S: U3 U

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。

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