开云手机版登录入口
标题: 电源故障之空载电压不正常、频率过高问题，试试这些方法 [打印本页]
作者: 思睿达小妹妹 时间: 2023-7-25 11:03
标题: 电源故障之空载电压不正常、频率过高问题，试试这些方法
本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑
) S, e0 T, ?! r1 J' o( f8 K9 B, B3 T! {
作者：屈工有话说
, m1 n. g( z5 }: m; t$ t |. _5 C4 [% e
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。" v( j; H" S5 {* C: f3 S
; `* F9 P( T6 b: f* {以下为测试样机图片：, l3 _/ \0 G: {. D
) G; ?% B9 m. ?1 w* p u2 w[attach]47809[/attach]
" q; _, i3 V; C( w" I D/ q[attach]47810[/attach]
CR52177SC样机图片
]1 L9 N' d6 S- U: U$ {0 M( W! ]【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! D9 }& q+ i7 k1 i6 Y
【规格】5V1A
8 H# R9 x. C& q6 j6 b7 u【控制IC】CR52177SC
& K9 \, A( M( J; W/ R0 a: }1 |( t9 v
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关- a. @1 X$ \% v# F7 O- G
, r: i) X9 X0 `5 n0 tCR52177SC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。
t6 E, E( n! U2 J0 U# d O6 j1 [
# {7 ?8 e- ~4 k9 T ~# 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。
1 c9 T/ W& r# q. v7 ~7 {! j8 G! W \8 u, X' b
主要特点
* m4 }! Z7 o- V( T" x5 G8 S
) i9 v3 Y. y: R● 极简外围应用电路9 S& o0 ?( w1 t) c' x8 J$ H
● 内置快速启动，省启动电阻, s2 z* U6 t l4 u) c @
● 内置自供电功能，省供电二极管
! B1 r4 e" j! b: p● 省FB端下偏电阻6 f V! d) m+ U2 k4 z# l
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻4 g% |7 ?# X% m7 Y C! k9 E* U, t5 U
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4318 g* u( _& Y: T7 t8 ^/ N
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出& U0 Y* {& r/ M) o1 X
● 采用多模式控制的效率均衡技术1 i! e0 b7 ]1 ^2 M; Y9 O
● 内置输出线电压补偿功能
4 a' `3 l, ^+ P" }3 N; \6 B$ M● 内置初级电感量偏差补偿功能
0 K4 A) m3 s/ h● 内置全电压功率自适应补偿功能
" v# p5 B& d' q/ ?" r1 b2 E; f7 I● 内置过温度保护功能
9 J, \& T# U- a● 内置FB开路和短路保护功能2 ]4 y% j- Z* C& t; j0 n) n# l
● 内置前沿消隐
& K+ c' j, ] @0 |; Z$ C● 逐周期过流保护8 ^' }6 V' O' q. z v4 S& ], E# ^
● SOP-7L绿色封装
$ f) m% @1 x5 A+ G) N0 h9 x* q" s: F$ l6 A+ p9 x$ o
基本应用
$ X% K& q' F( E
( G9 V$ }/ _+ p& f( R2 [) B● 小功率电源适配器
* c: Y3 Z; j% C# W# b ]● 蜂窝电话充电器( G2 v" i/ T0 ~
● 圣诞灯、LED驱动器2 l9 L3 N! S5 {4 D2 q2 u
● 替代线性调整器和RCC# r* H: _% u2 ?8 | B
0 a# H7 t) C) i# V$ b典型应用
z& b9 u v; i) ~
5 a% {# R! l2 D1 r' D8 t" [8 [[attach]47811[/attach]
[attach]47812[/attach]
o4 {3 l: f& F( p4 U
管脚排列
7 z( R& |; E! g9 W1 c; m; [3 E7 s$ \! x, G; r3 y
[attach]47813[/attach]
! c" v1 i6 L/ V' s% A+ P管脚描述
- H9 B' [# z1 U6 A& @
1 ]1 \7 W& M8 v' W[attach]47814[/attach]
8 ?- P& L, K& c7 J
【问题描述】
9 `2 q: j3 S8 K1 k/ F! d" `5 o3 q4 E9 u k0 c7 e$ ^/ \; _
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
' _% p" v! B: C& h% i1 B2 Y) _9 [, \; N* l" T' X! f$ i
[attach]47815[/attach]
图1 输出电压波形图
; o' _! `2 j+ U2 ][attach]47816[/attach]
图2 MOS波形及频率图
# Q# M3 G+ Y3 q- s- u1 w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。- ^; _7 a ^+ g9 [/ E3 X/ X
9 T: g- K2 ^6 ^9 v* d& ^! _1 a9 l
【解决思路】
. \+ ~/ w! F9 b" Y* o5 ?3 p2 [' m k5 m% a: R/ g
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
) I" A; e, `: T" B+ m
. O) W! q, K3 f（1）可能是假负载问题5 L& N" _/ D6 l p |
（2）有可能是环路不稳定所导致的7 u/ w5 O4 R- z% E7 _1 ^) h
（3）元器件损坏故障
1 I7 s1 r$ N3 i, @7 h, m# ~! R
# z0 q6 M" N1 x# T4 n02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：5 ?. O; i+ C2 @* O1 X
% C: W, O% @5 m4 Y. W1 r& }
（1）可能是输入电容容量不够
8 ~* Q. S/ N/ f+ E- ~# H1 z（2）环路不稳定导致2 `' {" ?& Z7 {
（3）元器件故障1 f' r9 v. y* W2 C0 X) Z' u
3 ~; ]) v0 Q- p( m# F& N03、工作频率过高，可能是以下原因：
( e$ {# b1 n" D# z* w
* g( S' _& X6 n（1）反馈回路失效0 u% a: `( b& ?1 [' e \
（2）功率开关器件异常
% @9 z( ^- ~) y0 D（3）OCP过小
; l) a; t$ \7 X（4）变压器感量过小$ C# @/ Y4 Y% F
/ U: V8 }3 L% I3 x( D0 k- k4 G" J, V【调通要点】
, b1 r5 A! A/ r8 @8 Y, u8 m$ X& r
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。 W1 M( M9 P' H/ L3 f
( \/ V7 Q4 C3 v; Z" X$ B' m【最终结果】# P3 z9 E6 g R* g y4 n
1 Z0 }- F( y6 i }; G/ K4 |以下为改善后的测试波形图：
0 q9 i5 z. w" ^5 C
8 j7 p- ?% z! P[attach]47817[/attach]
图3 MOS波及工作频率
* c$ f/ H, R( J$ J' j- w; S$ \, T
[attach]47818[/attach]
图4 输出电压
9 |& V% U; W9 k2 Z6 C: _9 ^. Q+ U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。
) u# m; c$ K% |, d7 R4 u
h1 p2 v0 ]/ ?3 A% G
| 欢迎光临 开云手机版登录入口 (/) |
Powered by Discuz! X3.4 |