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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 6 k( X$ p: X" U! Q
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作者：屈工有话说
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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。" F; R. w( K+ t4 u
, m* W, r, _ M5 W/ V8 I, V
以下为测试样机图片：. `" O$ t( \& w( p1 Y
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CR52177SC样机图片 ! h5 Q1 E n, D8 r1 h3 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
& y7 I k# i3 _0 i+ G【规格】5V1A. d4 ^ x6 v1 m2 G4 m
【控制IC】CR52177SC
& @9 _/ I1 S) `3 N9 _$ r. O+ v; h: I/ P0 D7 E: F
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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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。* o1 C$ I+ E7 t' I o" d! o5 o
" b# n# p1 Q) v% K$ U) L- PCR52177SC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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主要特点
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● 极简外围应用电路, s' j, ^, t8 g0 k% _) G. y/ { A
● 内置快速启动，省启动电阻8 D* Z1 @' |$ u
● 内置自供电功能，省供电二极管6 S5 e$ H% @8 G7 X
● 省FB端下偏电阻
$ n% M& f4 k' O0 A4 @0 \' c● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻% {+ \2 O+ Q; y8 A4 Y; B2 a. B/ R
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431& d0 t( ~4 s$ O" [" Q/ m$ f& d$ k
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出. P, A8 ?+ R* e3 ]: K0 i; v; \
● 采用多模式控制的效率均衡技术9 D# D _0 Z3 D O2 ?/ `7 k/ A- y: S
● 内置输出线电压补偿功能
! J4 H! L% Y0 J● 内置初级电感量偏差补偿功能
9 {) N# m$ F& U& U8 }● 内置全电压功率自适应补偿功能
2 k! |5 s, I' j+ z9 q: ?1 l● 内置过温度保护功能
: B; B) Z5 l5 t3 C3 G! P, A0 l' Y● 内置FB开路和短路保护功能8 H6 Z; F* Y+ z
● 内置前沿消隐1 N$ R0 W6 e' E9 L6 X* ~' V
● 逐周期过流保护
% h" ^. S" l9 o● SOP-7L绿色封装
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基本应用
1 f6 R% [9 s$ D; V7 b$ B! c+ U
9 {" j* A9 O) ~' A3 ]● 小功率电源适配器+ Y8 q$ w; b1 a r: ~
● 蜂窝电话充电器
7 c3 n& H* A8 c9 T1 W1 R! h● 圣诞灯、LED驱动器
' r$ |- a0 ?( }6 b' Z/ @● 替代线性调整器和RCC7 ~* w$ O5 {+ x w' f/ M- R$ f
5 e n8 D1 Q; q/ b0 } c
典型应用7 X' C( Z Z% n
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管脚排列# y6 G3 u& S1 x& z% O
9 i' h& T+ d+ G, E1 F
2 x7 P+ x4 K8 Q1 u: @
管脚描述
2 t2 y+ I/ |2 S) u0 x3 z, y. ^6 L. x' x
, c7 Z+ ?& O/ b【问题描述】
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7 M* c2 u' h i空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。7 f- [5 L- Q0 j: c& y& `4 N# y
: ~/ l1 Y; L3 G! d; H v& S
图1 输出电压波形图 " x$ A0 |8 x0 P$ u- O5 ?3 A
图2 MOS波形及频率图
4 U9 r# E& s' N6 n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。, m: D# \( j% a0 a
% M0 U% k) w1 k% y
【解决思路】. K+ u2 K: \2 M4 F* k
' T$ C! {: C5 B) c! u U01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
j J5 ~5 K9 m- J+ U9 R4 d5 V' y O+ Y4 }4 W+ P0 s( c
（1）可能是假负载问题; P J0 i/ M& D: @* \: F
（2）有可能是环路不稳定所导致的
" r' {' |. e& H5 B% X$ s2 O（3）元器件损坏故障! R/ v6 }) S9 F! n2 ^% t6 l
5 q& C( q+ s8 r$ t7 _4 r: u& n' U6 o( o02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：+ h5 t1 I; U7 G& N
0 D- k/ n3 f' ^% v$ g8 _8 m3 Y5 P
（1）可能是输入电容容量不够- [* I, U- ` Y( g
（2）环路不稳定导致
2 s6 I- _/ ?! T（3）元器件故障
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. W) Z- H' g6 T5 l3 C03、工作频率过高，可能是以下原因：/ X) P! ~0 v% D/ o
* A8 j- L" O0 x) q6 L- E3 p（1）反馈回路失效
# { H/ Z- f: M' ?6 O j- m（2）功率开关器件异常3 @, D6 W! Y" j" e) G( g+ A
（3）OCP过小
5 d( \% v/ ]- w' B（4）变压器感量过小
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【调通要点】
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9 B9 [2 w; ]& T; ~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。
5 H$ B+ t7 d: n/ u) a6 j4 `- T* A- ?/ t- N( J" z
【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图：: N0 n7 m4 R- o7 r0 F. R
% O$ V9 ~0 j! K8 b: c! b2 G图3 MOS波及工作频率
) r7 x+ A0 k9 x5 n/ x+ J图4 输出电压 ! J+ Z; g" |" 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。5 Z$ o# f* C$ W8 W3 O
8 Y2 z; y, L0 z8 ^8 Q2 ^0 y% m# P |
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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