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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 ( C6 o* t) h3 y
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作者：屈工有话说1 W! Z: {9 {5 C4 T& B* A
& X$ r+ t2 Z* s$ t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。1 u) p7 @6 y- j4 j
, J ?* p q# Z, D- y5 d: n以下为测试样机图片：
6 \$ m8 m, X6 q9 a5 S2 o" @! r
! e; M! ^1 v3 h7 ~& @, b$ {
) `+ V7 j A: RCR52177SC样机图片 3 s- v2 X8 S' _! z; k0 |
【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
/ y9 g7 G6 @' ^* x/ F2 e9 L' b【规格】5V1A
, ?8 M( |3 ?$ b+ r- h, _. x( O【控制IC】CR52177SC
7 ]5 f2 F1 _" R4 H/ \
) E' t- T. p4 K/ F8 Z9 E: t, ^CR52177SC—极简自供电原边PWM开关2 }* ^8 Y7 M' [* t5 T2 v0 ?% L
2 S7 h3 Z) L/ E) s
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。3 @7 Y A9 [: v
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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。, m1 A: D d2 ~' r% Q
& W9 f4 s# @$ X5 c, p+ Q主要特点5 y, F1 a- z, c# C6 {
. l6 ?* L* m: Y1 B9 i$ y: I
● 极简外围应用电路
8 b- d4 T" S1 d! X( r: {7 _$ D- G● 内置快速启动，省启动电阻
8 ]2 V0 F7 R3 D0 O( Y. r2 c& R● 内置自供电功能，省供电二极管
8 M6 J2 r& i' s# @% O# k) T● 省FB端下偏电阻1 m8 C$ n/ o L8 p3 }8 W5 A
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻6 |# }* ^, ]* m5 x! D1 h
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431. V# s: A6 G- J, M: S! L# k7 f
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出' x! }7 R- F* `6 e
● 采用多模式控制的效率均衡技术
4 O L3 Z6 [/ b% y' L● 内置输出线电压补偿功能
/ g: J `* j7 O& u& [" Q8 z- o8 b● 内置初级电感量偏差补偿功能" t1 h$ \ `8 _7 K4 p
● 内置全电压功率自适应补偿功能# q& v( |& ~2 l' ^8 ]
● 内置过温度保护功能0 Y- C/ D( m/ f+ l6 C
● 内置FB开路和短路保护功能; R2 {5 C" ^3 `! l! |
● 内置前沿消隐, U; ]; P# Y9 T8 _
● 逐周期过流保护
0 N2 Z6 w! Q- k" [1 R6 J/ F& g● SOP-7L绿色封装7 l4 {$ s- s6 B: m% Q
5 w4 L/ v6 A; V: |0 r
基本应用2 s1 ~! w8 _2 y6 |9 x
, _- z* d. W, _9 [" I) `9 U4 s" {● 小功率电源适配器
$ v( N% I; a! g+ {● 蜂窝电话充电器
; ~$ x4 _7 E; c4 X8 d7 e● 圣诞灯、LED驱动器3 N7 @! H) T: |: U+ `' ~4 _
● 替代线性调整器和RCC
: V2 `: R) Q' L% t) C ?5 j& E$ w" h; r! [7 P. R" k9 c
典型应用
' m% y7 K- j0 g, R- A) f P* S/ m
! K: n8 k" @1 N& q
管脚排列
. z+ V" V4 M% X$ R2 C* i. E0 D, t! [$ W
& K' x# W+ M1 @9 S. f管脚描述
2 Q! j# B! l) W1 ^/ ?: o* S$ Y% j. m7 [2 f! p- F ~# i% ?
" T+ [2 Z+ @1 B0 i2 {8 O- S: r. I【问题描述】0 t0 K K2 L* W: B* d
2 J+ C0 l# z+ }) }8 z& O% W
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
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图1 输出电压波形图
9 D0 B1 `( i# I. r+ C) @& B4 Z图2 MOS波形及频率图
( s; U8 Y1 `6 x H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。
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( B0 C9 C, S$ h9 n& F【解决思路】1 h9 d q8 @! |4 C/ h) @" Q
( _' d, G; K0 a- Q7 x" e01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
! Q& f4 p, Y7 H) f! u! S7 J: l
0 W+ }6 ~5 w% Q& b（1）可能是假负载问题: a4 r; C6 l* @. k" d/ l) }
（2）有可能是环路不稳定所导致的
% ]2 Q) m3 K3 S: i/ [; k（3）元器件损坏故障
' H4 s6 g* |; d7 n: i
* u4 X) B: T0 N- w* F% ?02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
4 u j, `2 |3 `1 U" d3 ^
/ V( ?9 v' S& w（1）可能是输入电容容量不够
7 {2 T1 T: v( x6 q3 L* v: S（2）环路不稳定导致
3 U6 y! a+ u% \3 N% p（3）元器件故障
' \* c t: \/ @' C3 W( ?" Z1 M8 m+ v
03、工作频率过高，可能是以下原因：6 k1 z) S. C2 a; F" U
1 k$ i) N Z% ]1 _$ }（1）反馈回路失效) G6 I1 F5 y' o0 ]
（2）功率开关器件异常6 K5 o- c1 @0 I9 Y. a
（3）OCP过小% D% V( G( _) Y( k, U
（4）变压器感量过小, m4 } B8 O7 E
3 Y$ p7 k1 V+ J) F
【调通要点】
' p. }3 [1 q! f, a7 K% t5 X3 ]# w0 Z
; v- Z4 e$ ~/ s; [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。
% ?+ J9 K, g! Y. e' {
/ A: ]" \6 ^1 z【最终结果】
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- M/ u0 D0 U: q4 h以下为改善后的测试波形图：
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9 a5 m; W/ {2 j; _2 E图3 MOS波及工作频率 : d; {% u$ l7 Y" W* {7 l0 I5 w
图4 输出电压
. k. E) w& m% b O8 H9 D8 \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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