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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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/ D+ ?2 k' d& ~$ O$ }作者：屈工有话说
+ }9 ]" Q3 t3 } u0 A; o5 `* }1 |3 ?! h* z5 \" Z
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。: D" }( @+ P6 t) i: o6 M1 m$ T
7 p' I, q; N( g- d$ | N& K4 i以下为测试样机图片：
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' O8 L- _, J( W' w, }
CR52177SC样机图片
, j) }; v+ I2 R/ N【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
# b1 z' [' j6 e8 b# d【规格】5V1A
" p1 ~+ j1 T# }+ b2 N【控制IC】CR52177SC
+ V" t( o- c3 c; V: _
! _' I- ~6 ~; v5 XCR52177SC—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。
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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。9 F' {+ z6 Y0 q
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主要特点
0 d" k8 ]/ a% _ }4 V
0 S! x- a% Q4 [: m2 x● 极简外围应用电路2 f5 N- U: _, t) S6 Y! B% e
● 内置快速启动，省启动电阻
) z- _" e5 q6 d6 x! |* b● 内置自供电功能，省供电二极管
6 x. k) B/ L( e● 省FB端下偏电阻- m) k1 [9 A2 @0 t0 {( K# g
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻: v2 _* R# `1 C
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431! _# B+ C* y. I+ d/ Y9 Z/ V
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
+ a( K+ e$ A$ o2 m7 p. e p● 采用多模式控制的效率均衡技术
* C5 t; i) S* [9 g5 z2 `& b● 内置输出线电压补偿功能! X: T9 a3 a7 R2 C
● 内置初级电感量偏差补偿功能
@0 `$ B+ H# P" m* ] z3 K: \● 内置全电压功率自适应补偿功能 B5 @0 B' W1 b" T: \$ w; G! M: _
● 内置过温度保护功能, J5 A9 p+ a8 D
● 内置FB开路和短路保护功能
7 h9 Q$ s$ q3 |& H; C& H" G● 内置前沿消隐
P: I' U$ I9 i● 逐周期过流保护% X" T0 P' x. a7 c6 X2 x) f9 k
● SOP-7L绿色封装; k- \0 c' \) `1 h4 `; W% ~
, Q: Q# ]/ y# N) M基本应用
( q% ]$ R" `! n* o, v0 K/ a. \; n# q" P; ^- X) Q/ ~! y( ?
● 小功率电源适配器/ N4 ^5 v+ ] }1 G2 U( c
● 蜂窝电话充电器
( C( M9 X$ Y' R* W4 S● 圣诞灯、LED驱动器+ J+ e% f& ]. D5 e
● 替代线性调整器和RCC
$ }7 e$ w# C6 \* J+ b( T' U7 [% K3 u# d0 Y, c
典型应用
5 ?, m6 G% \0 s: n; a3 m
0 N7 K6 X: Q3 |& V" k9 P/ A d5 g, P) f5 w( s o- Y
管脚排列6 Q l( Y1 U8 Y/ E
! H, g. m$ k$ T
8 j8 B- C5 D& `1 g @, ~管脚描述" F% m. F9 P+ l: r8 g8 b
9 B* A& C. J2 r$ P. i/ G. M
* R2 P: V4 y" X) @/ K; ^! {6 M$ u3 v' u
【问题描述】
" o! K. D. ~5 b( @% H+ t$ `
5 O: U, V; y0 ^1 }$ d/ y2 T空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。- v3 U1 _1 t( a: M/ {
7 s( E: c" {! s' E) Z
图1 输出电压波形图 % S3 q) D* G0 L2 K* H
图2 MOS波形及频率图
% a% k* ]5 X2 `4 T+ X/ _0 O! 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。
3 h( C R G2 T. l; e6 `1 g. r+ ]/ T" t! G! c3 P' P5 z! \
【解决思路】
9 U$ q/ e+ D3 Q( I4 @9 o8 z4 f/ T8 i5 Q
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
1 o4 H( U: O, ?: \, A- I: M
7 e4 X, L* |! p$ U$ i（1）可能是假负载问题5 |7 K' X3 S/ N3 J" H
（2）有可能是环路不稳定所导致的1 c) r) V1 t: U A% A( M* ~
（3）元器件损坏故障# J# A6 Z' l+ c6 D7 ? O
$ M: ~- w! ]1 S! m+ Z: U/ E, O7 r
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
- @% a4 ^6 ?, A6 r5 [: p7 W& |# d1 [* X2 Q% l6 T- S% w
（1）可能是输入电容容量不够
* h% l( i$ P! X0 H) o4 U, H. g# E（2）环路不稳定导致
( I) l( p+ q3 e+ B4 u（3）元器件故障! Q6 g( U2 {4 \& U7 k0 I7 m
7 p' Q% G: W& v" d8 C; R
03、工作频率过高，可能是以下原因：" v1 B8 i. a- C* U0 {
' r- }. {" S7 l（1）反馈回路失效
$ _0 o0 Q! p$ M. z7 `（2）功率开关器件异常
D$ Y6 J2 \9 s. T# s（3）OCP过小& N, g+ m4 L6 @$ Y% r
（4）变压器感量过小% m, r! Q. |: g
7 v! e9 K3 |9 q/ |5 V9 J4 b【调通要点】* }% X8 r4 f% X1 W
5 T' E2 M; ^5 d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。
% p9 f/ ^. L3 h& p5 c0 R& a: V4 W( h9 h( [+ c- e! M
【最终结果】
! ^+ g8 G6 H8 |1 C3 o5 Q
. X6 Z/ d# T7 G; g8 j( j2 r: E以下为改善后的测试波形图：
- m! N: B; p* k9 i9 v0 R; a; C' q& I6 V E
图3 MOS波及工作频率 ' [- W6 r& ]3 y7 t/ Z
图4 输出电压
" {9 G) n* \1 ^& V/ v( [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。
. a1 k+ C5 N5 p/ c7 R/ P- T
" K. r' R; w" N7 U0 K2 M |
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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