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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 e- U, T$ p4 i# I/ ?0 l
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作者：屈工有话说: C5 o6 X' P6 |4 ^! w
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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。) A( J' ^0 G, J% a% H4 P, H2 W
/ E( u" r/ q( p8 K3 h( C8 @以下为测试样机图片：1 X. s# |1 I1 c: o7 a! d3 k
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/ A, c3 J* @3 N9 ICR52177SC样机图片
$ ?- ^) y8 ^7 |" \$ w* p【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 m8 {5 ] _: R3 ^% @. \6 t
【规格】5V1A
- }( @8 L; d3 |1 n【控制IC】CR52177SC
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( O1 R$ k: `- k' MCR52177SC—极简自供电原边PWM开关2 C& V5 \1 q4 \, b2 c+ x# ^
- I/ ^4 g. f* r1 l N4 ECR52177SC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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6 [: S: B% v- G4 ?8 ]0 M! @CR52177SC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0 Y: o" V( M# p& y$ \& |; X& T- Y
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● 极简外围应用电路
' A! e( P. P# y5 {0 k8 @● 内置快速启动，省启动电阻
4 _4 ^1 b6 {9 }( N. f● 内置自供电功能，省供电二极管
- A4 n0 d$ P. B2 C3 Z● 省FB端下偏电阻
$ Y8 G/ W8 m. }! k- u/ m! n/ _! ~● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
/ M8 C# l# ?% m● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
& @) N" z4 o& o) s9 c# f● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
8 n7 j t+ N/ J3 ~: V k) n9 s● 采用多模式控制的效率均衡技术
0 }6 s+ c. J& u* z; S D' I8 Q● 内置输出线电压补偿功能
: h p6 b% j# b● 内置初级电感量偏差补偿功能9 X( B4 @; d. u
● 内置全电压功率自适应补偿功能
: X# U2 V( n# h$ Q7 u# g$ c5 b● 内置过温度保护功能
% K& u: x3 c8 a% W3 ~● 内置FB开路和短路保护功能
5 B4 D& {/ m# l2 J* E● 内置前沿消隐/ b8 R( q4 S; _+ x7 `2 Q0 u$ l2 o) _( q4 }
● 逐周期过流保护
3 Z9 X8 ^* ]+ K1 R8 c6 w● SOP-7L绿色封装
: i' `) k& F3 V; i9 Q7 _- Q
9 l. N- e t5 x基本应用
0 ?6 W4 a5 s; F/ e# f' E- z3 m9 e
- c6 h; b0 r7 }2 K● 小功率电源适配器
+ _9 U# Z' t& I# d● 蜂窝电话充电器
# h3 u* b9 E0 K, V9 y● 圣诞灯、LED驱动器
' v8 W2 Z$ \4 H8 L0 H* G ^● 替代线性调整器和RCC
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1 o. I7 j5 j; b2 f, K9 H' _7 e+ }典型应用
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9 |. n8 l; {4 |8 r0 G# D管脚排列: R# d; k, R, F$ p4 z
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管脚描述" p* l8 z/ Y) C8 c. S
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【问题描述】1 y' C0 B) @ @! ^
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空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。0 `* S( {+ X: `% V7 [
+ [+ N" v' L# q5 K: Y图1 输出电压波形图
% t. g) m% O5 B0 ?1 ?! h0 Q7 N图2 MOS波形及频率图
! G: U1 A$ M. V2 A6 @! d, p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。8 h7 ]' Y+ R+ A. x# p
% d. D9 A! Y2 M: X, d. e$ t- A% G
【解决思路】' e$ B2 f) o4 T6 I& F
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01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
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b* x7 ^6 {+ n' i! W. o（1）可能是假负载问题, t6 w) L+ M7 u
（2）有可能是环路不稳定所导致的
+ _0 B- `# m/ @5 D; b$ I（3）元器件损坏故障' _) y7 j' C4 ^8 v
5 ~ @5 ]& x4 Y8 R9 q% x5 C0 V9 R
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：: b/ n( R z$ W* U2 f, w$ Y
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（1）可能是输入电容容量不够
9 r/ m7 n6 \, f- T$ a5 ?# _（2）环路不稳定导致
0 J* ]3 k: ^ E7 j! i（3）元器件故障2 R# G+ Z$ g# e; e# f- E! U8 Z
3 B1 j' ]9 S* _0 V" v# N9 q: }03、工作频率过高，可能是以下原因：/ }2 m) F6 T( j& O+ j9 c
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（1）反馈回路失效
/ {, @: E- Z( S6 K+ ]+ @1 l; y+ U（2）功率开关器件异常
}) e2 O& G/ K3 v! ~6 E（3）OCP过小. N5 n3 {; e/ S5 g2 F
（4）变压器感量过小6 x# v j) C) ^! H, C
3 J8 W2 H# J1 ], x& d+ n; {$ P【调通要点】1 v1 ^/ Y$ c* t2 w
5 r- W) K6 B; y% K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。
1 F' P% O3 i/ ?' |) B$ r* f+ I3 r; h8 b( M2 k
【最终结果】6 y6 U" } |# P& @: [/ T. j Q+ {
) ?% _7 V" H) g/ M. ~# b/ F以下为改善后的测试波形图：" t4 n1 u* @* w) [ `
# @* @7 O9 g% K; H! x% \$ x# ]5 i图3 MOS波及工作频率
9 Q5 x8 V* }' U/ p( B7 l* e) E图4 输出电压
4 ~' l( \* A' l4 c1 Q3 C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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发表于 2023-7-25 11:03:07
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