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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑
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作者：屈工有话说! G' i! i" K! ]
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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。
4 J% [# J8 f0 i6 D! e! t
2 C& J+ t* O) M# r以下为测试样机图片：
- F* |2 E( m5 s3 R( V4 F7 _( b
+ V3 ?7 M4 I4 E( X
/ O% i3 ]' }# u' U8 t |! vCR52177SC样机图片 " P. q( H7 u, ] d7 J
【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
! K+ p D* \1 t2 U5 S4 r【规格】5V1A
7 a8 ]$ N0 N' j3 F1 t* I【控制IC】CR52177SC9 ]$ k" g# J& `2 ]$ B
/ _2 E9 g. Y+ C8 D$ r- K8 }0 KCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
7 {! K' T) _" Z" d4 K& ~# q8 c0 `
# x8 }6 Q+ M* I; j. [- ^. e' E' nCR52177SC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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( T. ^1 z$ V8 S8 ?& ~* HCR52177SC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。3 C. O/ l& y8 Q
/ l4 y' a( a0 o# q$ r' t! b* {" V6 t主要特点
) o; W( `4 I" Q5 `& z
& T& d; A( v$ ~% j● 极简外围应用电路+ F, ?# J5 ]; \1 l
● 内置快速启动，省启动电阻6 y9 T; @# f+ B2 `; Z
● 内置自供电功能，省供电二极管
f1 G, }# W, F) \! P● 省FB端下偏电阻
4 R; T9 f) X2 ]6 J; V● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻% J$ w7 D: @ x9 r( x6 Z/ f7 T
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
# l7 G3 h) \/ T( \. I7 `" V● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出6 S- F! F" k# K, s' M$ x2 |% Y
● 采用多模式控制的效率均衡技术" L# C9 r( k! ]) A4 g3 |
● 内置输出线电压补偿功能
5 \* `! D, q- t5 U/ Q1 ?4 Q. B/ o8 e● 内置初级电感量偏差补偿功能4 Q- W4 B2 y% v) t3 |, M8 l
● 内置全电压功率自适应补偿功能' J0 g1 N* n. j n e# d
● 内置过温度保护功能7 @$ h1 T7 ^) }6 h. Q- `, c" [
● 内置FB开路和短路保护功能
0 g2 }( Z! J* k/ C/ O3 M6 e' v6 f● 内置前沿消隐8 P4 d2 a n) ]7 V7 o' _
● 逐周期过流保护# a5 y- q' c, w3 R2 D' s$ W
● SOP-7L绿色封装6 _% k) T) b+ v4 W
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基本应用9 S V; `' ~' t# o8 A3 D
- P3 {6 `1 i3 O- q, I. Y
● 小功率电源适配器
6 W& t1 }* Y B. G+ A1 x c+ G k● 蜂窝电话充电器) p0 L# C1 I* z. Z. @1 A
● 圣诞灯、LED驱动器
1 R t$ y" R3 r* X8 l- z● 替代线性调整器和RCC" b. _' N* @3 A. {6 c( P1 c4 u# Z' E
& @3 ^ ] a, z3 o- |
典型应用' f1 [/ Y) _ w9 Z3 C
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6 i0 h9 G& Z1 f$ n7 s( P- G5 e管脚排列0 M' J$ ^; h7 K7 i: s6 A; V
, C2 e0 V/ l, X6 b
$ r( } N' l, {& [" x: F# r管脚描述: W4 x y/ R H5 j7 o9 D
Z" o4 ~4 S4 j" E
2 ~6 |# d: d; i; s0 k [【问题描述】$ L S z: T8 e( {' N0 _. {( I
+ G0 z/ f9 q, [* }
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。+ T n+ K! a9 V0 G# ]% M
4 [& G- w8 R" _图1 输出电压波形图 3 A; q a8 F# k' [
图2 MOS波形及频率图 3 D* }1 G6 G- z# z+ C6 J7 J8 F' ~
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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, c( ~+ R" X1 ?1 t. ]【解决思路】; a) H) v; _# U( @2 T w2 n
) q6 ]# {& p5 P% R' G' H01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：& q- Y$ n/ o' p7 t5 h4 B
; z7 c) V+ e/ ^5 A" u& J: U* {, L（1）可能是假负载问题
; U0 n+ m, d! F5 Z! \( ^. \（2）有可能是环路不稳定所导致的
' m; B* K3 s6 f+ J; {! k" y* Z（3）元器件损坏故障
& r( c+ g' T( e( P, Z8 B
. P/ B9 s: b. v$ ?" p/ `9 G02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
; P3 K/ E2 ^# G3 G$ A/ Y. L
/ Z. c6 x7 q* E1 Z( Q$ D% T（1）可能是输入电容容量不够1 b: \) d* v1 n! Q; ~# M& }# |* _" F
（2）环路不稳定导致$ r$ r: y4 Z+ [, D. [* x
（3）元器件故障
( N4 p( e2 x; W3 ]
7 J8 d$ o& ^0 R03、工作频率过高，可能是以下原因：
; Z5 Z' m2 b" o4 r" j/ o" A
& z0 |( q# h+ ~' O- J( g* \（1）反馈回路失效' k& k* y; h9 t0 k
（2）功率开关器件异常( z& @- t% B3 [. w5 Z6 @
（3）OCP过小: ~! L- G& Q( Y# e N! L, K0 C
（4）变压器感量过小
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F/ d$ ?% m6 T" j( g【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。; q0 ]* i# V& d5 c0 w- t% }6 R
& y. V y1 l6 c$ }+ l4 }【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图：
6 {6 h2 X" j, m) x2 l7 Y x' k, S( k2 u' A3 e
图3 MOS波及工作频率 ( N0 { n% L: N* z( i; i, u
图4 输出电压 1 n8 q! e+ m" U* h' t
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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狗仔卡
发表于 2023-7-25 11:03:07
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