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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$ q: [! \1 t; \0 D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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: Y6 ]; q# V- ?0 r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
3 `$ w0 ?5 g7 p3 x4 k4 ~【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC

CR52177SC—极简自供电原边PWM开关

/ R+ A0 J: M6 H2 rCR52177SC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。

9 w; ^- _' V7 kCR52177SC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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6 X* [4 t) p$ X9 e/ V8 m: J% e主要特点
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1 R; k8 h0 @/ O: v" \● 极简外围应用电路
● 内置快速启动，省启动电阻
/ Z9 T4 K. ~5 l0 w+ Y- C& \% o● 内置自供电功能，省供电二极管
. F2 _# A" g; s$ \● 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
' w4 ]/ B: t: A, K3 |4 m● 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
& @% P" r) H, G● 内置过温度保护功能
● 内置FB开路和短路保护功能
/ i, ?: p# p* w' |  Z; o8 Y● 内置前沿消隐
● 逐周期过流保护
● SOP-7L绿色封装

基本应用

& h1 a0 {0 a9 I# D5 j# X● 小功率电源适配器
● 蜂窝电话充电器
● 圣诞灯、LED驱动器
' H0 k# Q2 ?/ ?6 F2 r● 替代线性调整器和RCC

1 j6 E$ t7 H0 C: ^* u4 B" g典型应用

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- r: K* p- @2 f) N; n0 H2 n管脚排列
' F7 H+ {3 v- C! z
* N! i( ]& S. w+ R9 O

: C; t- ]# b! ]: P管脚描述
/ R% m7 j. m5 I( P' f% T
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【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

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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' n* w! [9 I1 A& M7 c/ Q4 F【解决思路】

! i, v) }4 F+ L* I9 D01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
# Z6 Z* L. b6 ^/ I- N
; \7 m8 E* [) V, D（1）可能是假负载问题
: E# v! }) g4 }2 K（2）有可能是环路不稳定所导致的
（3）元器件损坏故障
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8 I+ v( F# j) c2 x6 N02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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（1）可能是输入电容容量不够
（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：
. J$ L* e( J1 h' M4 D! D) B
+ H1 j/ R1 ^; |' h; f6 [( C（1）反馈回路失效
（2）功率开关器件异常
5 t3 y6 m& g( q6 f# p; ~8 a（3）OCP过小
（4）变压器感量过小
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$ G- K& w, v8 @. ^【调通要点】

; @/ G0 q0 d5 l1 x% X0 u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。

( _9 {4 C1 g& ?/ g. G& l/ i& Z0 ^【最终结果】
0 ~& H/ ~9 }* s* T, S  N; z
" q0 v* d# E6 h0 u! m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

0 {* m0 \4 J$ S) i1 \; n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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