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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 ' q9 x% E8 n% o( M7 ?9 ]( f9 ]
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作者：屈工有话说
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+ f: F. _: @2 f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。8 i! o* K v, F. d
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以下为测试样机图片：* {) b* Y& ^& U' m9 [/ Z
9 p' o* S& T4 o' m
: I! ~% Z0 j) R( v% YCR52177SC样机图片
! ?) a2 u0 [& D& g【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
, D5 ]4 v. i& u0 @. ^【规格】5V1A( s0 [% _" ^. |; H
【控制IC】CR52177SC# l* W4 v7 m) e. J8 K1 q. m
+ E7 S# @) G7 G# j* ^" M
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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& q8 X8 m f+ \5 ~) p6 \- [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。
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主要特点6 u; O& i% e! D4 ]6 |
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● 极简外围应用电路
$ l" z- x) P5 \3 m- ?! V9 r● 内置快速启动，省启动电阻& m* y. T9 z2 o1 a! F j2 w$ k
● 内置自供电功能，省供电二极管
9 C! U# W/ b! S● 省FB端下偏电阻
3 W) Z2 m( |$ e; k4 G- ~● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻4 _+ ?+ p# U' G+ @( k( ~& j1 _1 M+ b
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4314 w4 N! t, W: O9 M1 ^9 w4 a* R' p. w
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出4 W! L# m5 i5 z$ H; d W# E& J4 E
● 采用多模式控制的效率均衡技术4 ] ?1 |4 ~3 h m3 c2 [
● 内置输出线电压补偿功能3 H) G7 I, Z9 r( v
● 内置初级电感量偏差补偿功能- L0 ?: {- C8 o/ s9 D5 b; t: |
● 内置全电压功率自适应补偿功能6 c0 T- d* M: n' l+ G
● 内置过温度保护功能3 d" F v5 L# o$ P/ p0 H
● 内置FB开路和短路保护功能
6 O& e! o. i6 Y8 [; Y● 内置前沿消隐
; Z9 y+ {0 A: v- v) V! j+ y0 I7 s6 P- T8 i● 逐周期过流保护( R0 L0 Y: H8 B$ [" l4 {" l/ z, n, f
● SOP-7L绿色封装
& ?' V4 X& N7 T! V: ]
z' s" c5 N+ a9 i, e基本应用 E: r9 l$ L3 X! [* T6 d
* e+ [5 m6 l8 J, m7 M' b6 B
● 小功率电源适配器+ B3 X3 I2 C5 C1 Q$ ^+ n. d
● 蜂窝电话充电器# p, W) p* d; ~. h/ |" a/ p: `
● 圣诞灯、LED驱动器
5 o+ i+ l/ b/ y, A/ E● 替代线性调整器和RCC( H4 k! \6 m3 \- T/ e7 h
, X8 l, N' a }$ l9 F% Y+ h
典型应用
! M" @3 v5 S4 t/ k5 S+ G9 Y$ p, i' D
& c: L( ] K+ i' i& l管脚排列' z9 v5 L2 c9 B; k$ g0 K2 v
9 }1 P2 ]4 o5 a( p+ `$ X
- h' V3 ?. P7 u: E管脚描述3 m& C/ I9 i- j( v
% W* F% o2 p K7 M* C$ w: e0 D) y! P, R3 ]
【问题描述】5 w) H4 p+ ^' e2 M/ j* l# k
& w+ D7 V2 B. {. D/ e! `空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
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8 U4 P- S* w: o$ X3 L* g. [; D图1 输出电压波形图 , Z# ~8 k( _8 \* O
图2 MOS波形及频率图
/ k: _% ~6 q! C( _) U; e u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 J v" R9 h) S6 \+ H$ V) j
& H+ h5 J3 n- }6 S, B% R3 A8 m' C【解决思路】
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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：9 S1 Y" E+ a% A x
" X) r+ t% x" L# S; I5 r（1）可能是假负载问题, o6 g% V5 ]; E- Q
（2）有可能是环路不稳定所导致的
, |2 v! G! f2 @: a（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：! q# b! g/ f9 M0 O; w, Y3 [
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（1）可能是输入电容容量不够
0 ]; w) h% H% X5 t8 e' r（2）环路不稳定导致$ c5 }2 J8 Z* u+ c% I/ L) J
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：, |( a; w M8 k
! A1 h, q9 }3 l7 {: p
（1）反馈回路失效
& v. g+ ?" w/ }' a/ u1 m* X（2）功率开关器件异常
7 s3 D' E0 \ `' L9 e5 M5 ~9 F: Z（3）OCP过小
. p9 E$ s+ Q% r6 h- J2 N, C（4）变压器感量过小4 V4 K5 W( s' {1 X+ p! [
; L. y0 J4 k! G2 u【调通要点】3 A- o' _% B7 p+ _ W; d! d
. f) a$ H* X/ V% `* 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。
" v. d: W% Y) X
" U" Q3 o( p# c【最终结果】2 |# }" |! Q7 [7 g4 o% h
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以下为改善后的测试波形图：
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( ]& o$ A3 e# b# v0 |图3 MOS波及工作频率
( c% ?0 F$ U% \, s0 b图4 输出电压 + t8 H& ~* h' K4 T
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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