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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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i4 N* R# F3 T/ I! A作者：屈工有话说# L' Q/ R/ f' M% y
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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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以下为测试样机图片：
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1 N. q8 @% z- S c. l+ ?% L/ n4 D
CR52177SC样机图片 2 r6 T: D: I0 [$ U- v) F; ?
【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RCC0 |) o1 k8 |# a9 [3 y1 @$ v! ~/ N! O
【规格】5V1A- E+ Q% M) h1 d* e. |5 U5 w$ S' I- ]' b
【控制IC】CR52177SC3 M; c: f$ ~1 I: o/ C, D9 Z
3 W' W$ q6 K. lCR52177SC—极简自供电原边PWM开关/ d. q' \1 N( @' ]# {: n2 s$ y; E7 {
& {, V3 _4 q* w" S" ]2 PCR52177SC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。& ]( w+ R% a* s( n+ L. k/ E
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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。7 L" Y; N5 l$ o) P. ?2 g1 W' X/ m
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主要特点
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7 { l+ ?6 n2 {3 E● 极简外围应用电路
+ z; C5 w' d4 `! f8 B; Q● 内置快速启动，省启动电阻( f* [: Z; X4 Q8 h6 j m' t
● 内置自供电功能，省供电二极管8 d' b1 p. H# C5 o8 J: |& P
● 省FB端下偏电阻; q( W7 I0 l( [6 G r
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
5 w6 a) L: X2 e● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
! F2 W' X% M3 L ~% N7 x● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出. Z8 p! m7 |: `; e4 _5 ?5 F
● 采用多模式控制的效率均衡技术* Q$ v! [0 u% z+ v
● 内置输出线电压补偿功能
* ^% D0 k8 V# J$ L" K' f% N) @● 内置初级电感量偏差补偿功能1 n: T6 W% F6 |7 _: T3 K
● 内置全电压功率自适应补偿功能
- l; I% l: c/ _: b' D● 内置过温度保护功能# `" G5 y( L1 w5 X4 W0 V
● 内置FB开路和短路保护功能
. p$ T: e# E& S' x- L● 内置前沿消隐/ c+ r" N6 I/ O" v. y
● 逐周期过流保护& Y" C# t4 |4 x9 H5 G& W
● SOP-7L绿色封装
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/ O$ `, @8 v8 T基本应用
7 w& M. \1 a; M5 l. e; ^, V/ g' Q* ^$ o& a- x; k. r% A, J8 I
● 小功率电源适配器
g, ?6 I- k2 ~! a, ] T0 n● 蜂窝电话充电器
9 Q6 K7 [& I( y6 }● 圣诞灯、LED驱动器7 @$ v" F2 @' k
● 替代线性调整器和RCC7 |1 T) T8 }. f" R1 }1 u! S
$ y7 j# L8 O1 n3 ]& S
典型应用
& u; F& t7 U# @5 T* ]
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$ E2 J$ i" U6 i" [8 S" Z* R管脚排列5 f' q5 {1 A* H( p. c2 N; |! {( v
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4 _# A& m1 ?& t$ b1 t5 [& v
管脚描述+ { c6 K* I) ~
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: w9 |; b. z9 u2 v# J【问题描述】
* l2 e' {7 u( c6 i2 f/ d& F: {- m. H8 v. O$ i0 I! ^
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。) ?4 d% s2 r1 i# Y: i9 o6 U( n
+ Y/ P+ T6 S( M+ {6 {图1 输出电压波形图 % `$ o% U* J$ ?9 Y
图2 MOS波形及频率图 2 _2 t+ B2 Q' `, x0 K2 |
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 f; n4 h+ J( _2 X3 q+ A
% e$ |0 q& t1 Y2 H* ]: y5 K
【解决思路】
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/ q J& O# s8 j- C01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：& d; a3 t% f* L% u; L+ k
6 n+ W1 c# J1 A( u0 y6 }9 J3 V" ]6 `& D（1）可能是假负载问题* Q$ }4 s. b1 K( {7 O! e
（2）有可能是环路不稳定所导致的
0 `* H3 R4 |* A! n- |6 y1 U（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：2 G: L8 C5 m4 W4 A/ M1 [
$ M j2 K3 j8 V5 c6 H' F6 C5 K
（1）可能是输入电容容量不够$ |, B0 U; V7 N$ A+ V k. i
（2）环路不稳定导致/ ~& U7 n9 _' ]/ E
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：7 _+ t/ A1 P2 f/ F! X
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（1）反馈回路失效
' ^. i; Y! _! A. V. J7 D（2）功率开关器件异常
4 o& N" J# L* T4 P s6 A8 w% i（3）OCP过小' | q' S- v5 I9 I) T; H% V1 i
（4）变压器感量过小6 b0 Z2 o$ |% A) a$ @0 F0 I& i
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【调通要点】2 M/ Z' X2 U# _# L% ]) J* }1 I, m% u
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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。
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【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图：' n" k( o, T! R9 Y4 S" u. Q
/ H" u3 j4 w/ ?5 Y图3 MOS波及工作频率 & s! S1 f1 n+ T# u8 i: B$ [. K* _
图4 输出电压 j' b1 H' K9 r% A
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。3 F; y2 U5 S8 v
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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