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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 9 `6 O" ~3 Y$ R) N
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作者：屈工有话说) a% ~$ e2 ]4 P/ T
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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。
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! w* r2 b( p, ]; M9 H# C: ^以下为测试样机图片：
# S& Y6 J$ [% {* s, Z6 D* m. w) S5 x/ {, h! @
! B1 l% w: r& o% VCR52177SC样机图片
S p0 p4 R7 C; N3 ?【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
, R+ r5 f4 m6 H% S Q2 |2 j* {* ?0 L【规格】5V1A
( Z% X; l! I: x0 Q& l【控制IC】CR52177SC
- L1 u' `0 G; D" l6 E* s$ n* T# g6 s, ?; o
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关4 M7 {" T" X1 B( O" C
8 V1 s& k8 Y7 p( c b3 i
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。
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@* f' G: @9 ] L: Q+ v ?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。4 C) H" t/ Z: s, C
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主要特点, d" I t5 B# [' s' x2 m
( L: _8 {0 C) c. J2 N3 E0 n2 |● 极简外围应用电路 d3 k- t) x' |9 ~' K3 S) L
● 内置快速启动，省启动电阻4 Y+ W! i6 {9 Q
● 内置自供电功能，省供电二极管
% J5 U' n+ {5 g! _● 省FB端下偏电阻
8 S1 e3 i0 A- G1 {4 H● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻5 D, C5 f7 |4 a, s9 y4 y0 g
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431/ L: d" P$ n" @3 g, }
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
& N. v/ Y4 t z. P6 {- H, o● 采用多模式控制的效率均衡技术
/ X6 A8 i" L0 m● 内置输出线电压补偿功能: F; m( G7 S/ m3 a8 @
● 内置初级电感量偏差补偿功能
$ H8 O& N4 |$ N& a● 内置全电压功率自适应补偿功能
- c6 \6 Z- m. g7 k: a7 c$ g! u5 Q● 内置过温度保护功能8 q0 @8 @0 z5 J2 {. g
● 内置FB开路和短路保护功能2 \# X. d u8 s& H# \4 P7 [
● 内置前沿消隐8 E- ?9 a4 J, O
● 逐周期过流保护
0 R' [7 Q# B+ q5 w: G; P# I● SOP-7L绿色封装6 i' o4 w* c- W) c7 Z0 x0 N! K
5 L2 ]2 k( ?) P5 ^基本应用
+ s- p# H. H( i0 c+ u
- Y) p& _, i. w. C: Z● 小功率电源适配器1 E; J+ N9 t$ T6 h: b
● 蜂窝电话充电器
( V% Y. o, s$ Z! X" ]% b● 圣诞灯、LED驱动器
3 p0 U9 ?0 y5 [# |+ W5 b& ?● 替代线性调整器和RCC
! K1 m1 Q; G& ?+ Y+ m7 q' V$ b" A) z/ W h6 W7 P: D4 ^
典型应用8 @+ Q+ A d( Q4 q: d8 X8 B0 |( n
( s, s9 s) P# X1 e7 ?3 p. F3 J2 G. R1 ~' ]% f e
管脚排列
; Y4 m& @3 T4 |: V. Z, f5 V1 t# u6 ^) C# d6 k7 h5 W2 R7 q0 O
. o3 ^! G( v4 a8 ?/ g% t8 a& ?管脚描述 N4 w: X9 J% k4 Y v5 h; i3 Y2 [
: x. s' G) R& E: u# r% M
" O w4 i8 U% T6 W% j
【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。: Z* }1 w: w8 W0 _( y _' v$ P
4 n! \( n' [( w/ P% ~9 T6 s0 H5 S' G
图1 输出电压波形图
# k5 U7 F! g/ O0 Q m9 B图2 MOS波形及频率图
S! U8 U. l& K; r" [% S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。6 `) k+ y4 p& l8 F; k+ m' ?2 U
$ [& {- m- j$ X" K( @0 k9 E
【解决思路】
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! D$ `" m1 Q( n! ?1 v. U01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
~5 U1 @ T3 T3 ^
. F! V. F7 {) h) q7 q( r（1）可能是假负载问题
2 ]$ ?2 L1 p+ Z（2）有可能是环路不稳定所导致的
9 {4 U0 G- b9 o9 S（3）元器件损坏故障
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：" p/ W7 X& W7 s, o9 ?
% x. w( \' @' V（1）可能是输入电容容量不够
& S: b, e4 a( q, a（2）环路不稳定导致( _! t( E/ P2 N/ w7 \" Q- w
（3）元器件故障
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5 C5 t8 E# A! T( }6 A& h {8 H" q" k03、工作频率过高，可能是以下原因：
5 h$ Z* R+ G6 R" h7 L( K& I- R) i+ K: S/ e7 L
（1）反馈回路失效
) |6 i; ?8 }8 _2 z0 _" n（2）功率开关器件异常
1 V7 N) w% W3 A. z" L（3）OCP过小
0 b6 h" g9 I: J0 J. a4 N（4）变压器感量过小1 h8 k9 N; {* z0 L2 H; S9 U
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【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。
% u2 ~; g9 b- e3 X( R; E$ L' u6 }( E- Q- v1 H3 i+ x, s8 {3 w: K& H
【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图：% f; D2 S: @3 X9 b2 p* w7 n
) j6 J& }6 O3 [2 ?' I& ^5 R
图3 MOS波及工作频率
( f6 |0 ~) }, B9 ?图4 输出电压
7 y) _# l! B# i s0 j$ N( j2 }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。) }! z& d6 g: X5 w- p: D2 M$ f
) u! A, g6 A1 }8 n: h3 u( q L+ k+ A* y |
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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