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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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i' H8 ?) Q4 E& @作者：屈工有话说
* N6 ^ `6 @7 U0 a: L
* {0 t, _- ]# ^2 l0 ~9 H! ^2 i1 c6 D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：
2 W2 \4 p4 p7 I; A& f# l
/ Q- Z% T+ _! C. l6 j. V, ]7 |, A. x5 }! C. H
CR52177SC样机图片 . O; U) l* W7 `" Y; }- X7 O
【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
' k1 f) Y2 s4 S! `4 H【规格】5V1A' M3 k# C# N" k9 a
【控制IC】CR52177SC% ?& r# d2 Y- z& [8 }0 Q
6 o2 n8 C5 M+ o/ N; j3 J
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
2 G4 H' O. v& C2 D
, J$ `. y; Q% t/ T# d4 B. s* oCR52177SC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。+ A1 ^: @: B4 S0 G) L, v/ Z9 y8 b
) R) o6 ? w$ X& g/ H: P( s) vCR52177SC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。* e7 F: I7 Z& t, C4 Q" c5 K# S
. v. ]- a: _0 ^4 E主要特点; c5 K+ H: B. m
- p( O2 Z3 C- F- T7 z
● 极简外围应用电路2 [7 ?& Y* e# {1 P1 p: T+ M
● 内置快速启动，省启动电阻! n. M7 v0 O2 x" w4 D* A; _1 _
● 内置自供电功能，省供电二极管
' W% n- n8 r* D5 w0 B. _: T5 z5 N9 I● 省FB端下偏电阻' t! L% l$ C3 Z3 |2 f+ V- B9 B" L. {
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻+ P( U3 c" n5 s, M
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
6 k; q% N* @0 X% h1 Y● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出& }& r3 }1 G$ T% I X4 b3 k! o* f
● 采用多模式控制的效率均衡技术" v& W- V" i- E6 b. e# m- G: s
● 内置输出线电压补偿功能
2 `- X; W! A1 b" \3 b7 Q● 内置初级电感量偏差补偿功能% |: U3 n4 n: U8 P; Q
● 内置全电压功率自适应补偿功能* f: f4 h9 D9 \, s D$ e* P
● 内置过温度保护功能9 Z9 K% B( t1 |+ c& D$ u F
● 内置FB开路和短路保护功能
+ L, C. t! {8 x' B5 Q- Q● 内置前沿消隐
- j: X; ? n p+ P8 s● 逐周期过流保护
& M# v0 k& ~& M, O* Z/ w● SOP-7L绿色封装$ u1 e* O2 Q5 g$ |, i- l
# b8 S1 f! m) C; q+ v
基本应用
3 X+ T) W. [9 d* i. }! [. W) `) ]. h% N: [& a
● 小功率电源适配器9 U. y( ~! `0 k7 @6 a
● 蜂窝电话充电器) u, v; q; {! b3 L; h1 l/ P! k
● 圣诞灯、LED驱动器
1 Q9 P% A/ e8 N9 W: U● 替代线性调整器和RCC! r! c3 h5 y. u X
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典型应用9 ]" Z2 p+ o. N# N o2 B+ m3 |
# S% M+ s. ?' G! }7 w" R# j
# x2 |+ \/ W6 z2 W" l6 [; |; ^管脚排列
$ V7 h: T( G6 H( }2 y: n: g- G4 O) {5 Q7 m; ?, ]1 K$ [1 p D8 z! Z
0 i5 z& ?+ d T1 @' h0 ^8 J9 k9 j
管脚描述. k% u$ H7 v. t4 g- \/ E. |# t
3 ~: i0 k+ e0 `* q: j& v" W" M# \: ?; V: q* j8 ^7 t4 e) v; w2 y ?
【问题描述】
' F6 | q% ~* O: v5 ]0 K; a& m
; h% c! l$ j5 j1 Q. D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
5 D) g$ v; i+ ^) ~% X图2 MOS波形及频率图 1 S: G; k; {) R9 {& u% b3 X6 {
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 u. r0 F1 g3 v
$ u, C9 f$ L. q# n5 c; h5 Q
【解决思路】
: J8 D4 W! R7 _3 Y" S1 E
' K) u7 ?: U0 K0 m01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
1 R; l# A( G9 H: o/ y0 o2 s& [' d9 k2 ~: ]6 G/ j6 k
（1）可能是假负载问题( c. M$ U1 ^) X) L4 z( N1 ~# r
（2）有可能是环路不稳定所导致的
6 z- g& I; G* D9 f" A（3）元器件损坏故障
; S; Y* \+ \+ B H! {2 M
! {8 C. V }0 L% s$ D0 Y2 V+ B02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：) b6 [7 i0 v$ N4 p' n! C' {
# I3 Z6 l3 ?, r（1）可能是输入电容容量不够. Z. J6 x2 ?+ R- v3 c: A! e) b
（2）环路不稳定导致0 e6 G$ X- [, S* A7 i9 }
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
. u! I; m; R" G3 [. z9 r& k/ d& _3 Z; Q( Y3 e2 K$ B+ @* y! U
（1）反馈回路失效
( G9 L# Z2 I4 J4 l（2）功率开关器件异常
) |3 S+ w: i( \（3）OCP过小
& D. R) J f& b P（4）变压器感量过小
) x5 E6 G2 }3 H1 c O9 E8 ^6 j5 D6 `6 s$ n
【调通要点】
8 I" c$ z1 S3 A9 ?( }5 m# R' _- ~( n5 h. @' s) R
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。/ K7 l `5 N( O; B
: j& g _( c) o: U6 b8 o【最终结果】8 m- e0 R, Z" i9 ]3 K* e
% l1 S7 b7 V0 B5 w
以下为改善后的测试波形图：
8 k8 X- Z" }" z- B4 Q2 i( o! \+ V6 r4 s; s) j
图3 MOS波及工作频率
% f1 @3 `! m; E( C8 D p图4 输出电压
, f4 C6 l- x2 W0 `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。
0 Q6 X+ S+ L2 o# p- Z( n/ D' d8 u1 l8 @ z+ D6 {7 R; A& X
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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