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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 2 I9 E" W6 D" g6 o7 W! X1 M
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作者：屈工有话说
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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。( a! G* A! K( y( t
" |/ p6 d. T: K& ]& [& }* O以下为测试样机图片：
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# @2 C" {; m; W: l4 A/ N
3 }" i# Y2 V3 k" L0 fCR52177SC样机图片
- a* E4 j+ ` u# _+ @$ v【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
" {4 R* G3 {8 y: t9 X【规格】5V1A, U7 U( _7 k+ h) ~0 _9 m! D: c7 P
【控制IC】CR52177SC
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& t( q! f. k5 o9 f5 QCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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) O3 B9 S0 u% ?2 A G# Q" ~$ yCR52177SC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。; H6 Q0 B1 U4 t% s9 [
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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。/ ^' u! d% P, O7 Y( Z
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主要特点0 F+ `% u+ v) C/ U
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● 极简外围应用电路
$ T, T0 a' t, \2 }● 内置快速启动，省启动电阻
0 K9 Q$ g n& v) {% X● 内置自供电功能，省供电二极管0 N" G8 ~ N% ?/ c4 q* S3 U# q$ ^
● 省FB端下偏电阻5 t5 n& u7 S7 x* E' Q4 }! L
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻% F. Q- Q: ~; p! p: I) N, U3 }
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
/ E4 Q) q" U2 p/ y+ l, k3 Y● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出% ]0 M6 J8 B0 s8 e/ Q6 |5 [
● 采用多模式控制的效率均衡技术
6 [. s5 r$ y4 e+ A1 j9 ~& }● 内置输出线电压补偿功能, t3 r0 f. n" E# J( h+ j
● 内置初级电感量偏差补偿功能( J& {. x1 a' n# h) ^2 D: R
● 内置全电压功率自适应补偿功能
* W: A2 t0 ^; f8 s) E" y* t, a● 内置过温度保护功能* S5 ^5 F0 ]) o. r6 n
● 内置FB开路和短路保护功能
9 o3 y( x- H5 Q9 q1 u1 u● 内置前沿消隐
5 R, d" X: R! E3 H7 D- f● 逐周期过流保护
/ v7 F: `" O) S# H$ u$ H5 q# N● SOP-7L绿色封装
" x' z( D; J2 M* E! y" d# V1 q% L- l$ w) z: i, V
基本应用$ B3 R, Y, W, C! s
@" O6 U6 Q0 I+ R● 小功率电源适配器* T2 n0 b6 C- t% S
● 蜂窝电话充电器: H# n) E5 v( X
● 圣诞灯、LED驱动器" G9 I2 V) e* P" S
● 替代线性调整器和RCC1 N. F: ~0 _3 J, R X
' M6 T+ c; {5 Q- p) N- A3 ]7 `' ]
典型应用- e. a! b7 R# k; y; j2 A
$ A8 @# w3 D# t, h) i" Q4 g0 ] D, z- o
管脚排列
# }. U- |+ b1 M+ V$ V9 p6 M' ?& K6 G) B
" o7 F' N" u- J& x8 h/ c: G管脚描述
" [- D5 `$ l, a3 u9 [2 @6 Q- O, s5 O/ S
" x$ P: S Y6 I& f V! F
【问题描述】
- |$ W+ P% o" L9 n$ r
+ Z7 I9 R9 j, \: b2 {4 t空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。) Q! o8 W" Q1 ^" K( t! Q! g
5 X. n2 u8 ]# Q B1 A图1 输出电压波形图 1 Z5 a5 b5 Y8 M
图2 MOS波形及频率图
9 z* _& i( L' n! Z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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# x" P# t5 U3 t7 D3 P/ i【解决思路】* G% R3 L/ A' G- \) [& K
! U6 D# k- F$ C( p! A01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
% Z& Y" b5 }) R- G/ R, |4 S0 o0 F @
6 J9 S M3 w6 C, R* ^5 }（1）可能是假负载问题
: v0 q7 I3 P6 l, @2 X9 Q e K（2）有可能是环路不稳定所导致的
' N. [; E5 s `+ W4 R（3）元器件损坏故障6 f. I& M6 a2 F0 {
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：- v: F1 }5 d5 T, L$ n& y
) s# T! k# V$ R' B/ P
（1）可能是输入电容容量不够5 X( d( W |* c* W- [5 Z; H
（2）环路不稳定导致
9 U$ H/ K* u1 G4 _/ ~（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
9 ~0 H) s( c+ ]1 ]$ j4 t# D7 q
% n. P7 c, Y* b3 |# n7 Z F( ^（1）反馈回路失效
* m4 B& d( q+ i（2）功率开关器件异常
7 ^% G+ E) J! L0 @) x（3）OCP过小
! _: i' R; [" P（4）变压器感量过小
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- H7 Z' G: K! L, y【调通要点】8 z" S8 T6 z% h; `7 ?
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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】4 @9 ~: @" [9 p7 f; m% W2 _
6 V; p( h1 J! J5 f/ W# Z" c5 x9 I- O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 $ m7 O6 E' d% R# s0 B; m
图4 输出电压 & l9 J) `0 M! M) q! Z. b
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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