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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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- ?8 t" {- u: @; q4 w) K# Q作者：屈工有话说8 s1 X1 R+ Y) b% W% O
$ l, K* E3 r1 u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。
6 N7 q1 \$ o4 y. M( R q/ W* S A9 [
, n9 E& G9 b0 J7 T9 u! i% I以下为测试样机图片：/ l0 [& |) B9 Y" U
2 _: d5 a" E# G s
! H5 M1 J5 G" @% @! V3 @
CR52177SC样机图片 # G! X, G* u E Q
【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. |( N& X9 }6 F/ @
【规格】5V1A
+ o; C" T" P/ _0 F【控制IC】CR52177SC
2 ^( `; i/ [7 d' q1 x0 U& q
! q8 ~8 |! ]3 J* s3 Q6 DCR52177SC—极简自供电原边PWM开关7 O3 |) {, v0 |' y7 V
% S% }5 e5 B) I8 t2 ^: r! n8 {) s0 s/ iCR52177SC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。$ A( ~- z) Y- o0 z
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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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- o/ F# M( a+ W7 U主要特点
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● 极简外围应用电路
* _. y' i% L% m● 内置快速启动，省启动电阻
1 C" e1 } l8 l8 D● 内置自供电功能，省供电二极管* H3 b# p6 X! ^) V2 `- \
● 省FB端下偏电阻
: B' i/ G9 N6 i- U4 U● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻' A! W/ I* Q* j& Y; r
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4311 M3 E5 j2 ?9 ~0 H& h/ e# A+ }
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
, k: W" s) K" W2 N- q● 采用多模式控制的效率均衡技术) Q$ w0 h' c. \5 S. g
● 内置输出线电压补偿功能5 ~8 B2 @- Z% ?+ h) h. E" H
● 内置初级电感量偏差补偿功能& A9 k, H& M6 p1 G' ]( k$ R
● 内置全电压功率自适应补偿功能
$ D: Q/ ?7 L- j2 L+ g● 内置过温度保护功能
/ W' S( W+ o3 f, i# d● 内置FB开路和短路保护功能! X$ [! u& ?( R# X T* x# n, ?+ t
● 内置前沿消隐
+ n3 Z. t' I; q● 逐周期过流保护6 }8 K' F" n: e$ |! U! ^
● SOP-7L绿色封装
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e, c# U3 o5 F基本应用: J/ m1 Y& `! s+ f
/ F: c# w! [$ G' W- `6 \, i! @6 n
● 小功率电源适配器
- f' j: B) F, y- ^) P+ N& D● 蜂窝电话充电器+ z' Q. m* s, A+ [- @# H8 q7 j3 S
● 圣诞灯、LED驱动器
, ]7 Q* Q% q. c( p( O● 替代线性调整器和RCC
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典型应用& n) E9 E8 d9 H; [0 w& j
+ q3 T) Q3 X% p1 |" U) j) Q6 O6 f8 G( w4 N
管脚排列
5 o, O% ~, @/ L
# ?4 B" q" W) D; z# X
+ f; A; H. n- {2 p. s2 _7 D5 [) r管脚描述
3 \2 u# l0 w4 S( F
% Y2 t) O+ f8 g9 k# p( _. o: O2 H' n/ I
【问题描述】
6 b( t2 t8 ^) g/ V" K/ B- K: e- ^+ A) U3 B5 h
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。- c: i1 N* C! X o
( A7 G% t& y6 x5 |$ q2 D
图1 输出电压波形图 ( @* Y; i8 |( F9 J3 j' M5 A" @3 M
图2 MOS波形及频率图
4 @# c2 ?; k! P5 G( @+ h. x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。% q8 w% l6 ~- S1 B- D6 P; h
3 }, s, [1 ^! |5 |7 N【解决思路】" T8 L' ]* H6 q; U8 E
! U X, x) u; M5 G, }( i- u
01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：3 O3 y! a% T; X/ Y0 ]+ v0 X, P
8 f+ y8 M' ~& e# Q R
（1）可能是假负载问题
0 I( J" h+ N; I; `（2）有可能是环路不稳定所导致的$ u, D4 ]2 f5 ?
（3）元器件损坏故障! o5 ^4 c" B8 k g
/ m# l& m5 V& A02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：# W2 ^3 t/ \; F, \) \
' n5 t7 n; u w& U
（1）可能是输入电容容量不够* \/ b' T% y! |/ x
（2）环路不稳定导致: {2 i* r! A0 r3 r; m
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
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（1）反馈回路失效
& G! @. O' ~' t; Y3 F. C% i（2）功率开关器件异常
0 |/ [: N" u/ b% E4 ?& [: W（3）OCP过小
. t( B) |% a- B+ C& {* ~（4）变压器感量过小" D) K; G0 D0 o" w2 P3 A+ ^. c
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【调通要点】1 i% s- K4 j& a& a9 t
7 q, ?; W) O" X8 [1 `
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。
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% H4 O$ d9 [9 k! Y【最终结果】) A: e& R8 b. i8 Y
% ?& ], ]6 ^( o* [# t以下为改善后的测试波形图：
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图3 MOS波及工作频率
% W. h" }. W% L$ n6 C/ U图4 输出电压 3 g! f5 U( r# C2 g- f/ |
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。! |2 F* e$ j& W- D0 m
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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