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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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作者：屈工有话说/ d/ C# s, p: b8 N
# q ]5 U, ^8 H- ~1 H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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; I- y, O! ^3 @ q3 t* [$ w以下为测试样机图片：, H1 c& g$ @# v+ [. U1 H
& o' h; O9 R; w, T9 g2 _
, i2 U0 a! @) O. Q- J
CR52177SC样机图片
3 m, W- _& M1 Z" 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RCC
5 h R, N) s( U/ Z3 C& p【规格】5V1A
6 p2 ~9 }9 i$ W4 V* b, ?【控制IC】CR52177SC4 X7 D6 R: Q5 ?
; ^ r0 Z: h+ y8 W1 I, ?4 bCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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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。
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- H7 b9 q- L1 T: }+ MCR52177SC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。/ [8 ~( O% P% Y: [5 k6 N; s' c
6 c) Q P* A: ~- x5 d- h主要特点
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$ F% H' @ ~* T$ N( L( R* o● 极简外围应用电路9 ]( r# \: j: ^5 Z1 c
● 内置快速启动，省启动电阻( Q% g; F9 _- _
● 内置自供电功能，省供电二极管
% q, Q& E* C6 X& m. \. g; w, y● 省FB端下偏电阻9 E. k! t( I% G- h2 e) I
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻9 a q5 ^; P0 m9 |$ g& T# f
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL4310 Z5 U5 I5 s( D2 e. Z" L
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
# n$ Q5 @# T- O2 \) R* Q6 Q● 采用多模式控制的效率均衡技术
5 [5 F ?& g0 S- R; a● 内置输出线电压补偿功能
9 Z. r6 ~5 V: P) v0 l: X4 a● 内置初级电感量偏差补偿功能
: w1 E1 j* q3 P* s● 内置全电压功率自适应补偿功能( N& N1 r/ u5 h" r8 [) V* i* b
● 内置过温度保护功能7 [7 x* v" S2 t. n: Q$ h
● 内置FB开路和短路保护功能
& T2 T4 y2 Y" A! b4 y _+ w● 内置前沿消隐3 S! M& X) g+ B* C* t6 o
● 逐周期过流保护3 @% w! v7 _7 \0 z9 G: p
● SOP-7L绿色封装+ }: ]6 `+ D( `1 f6 q- ~
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基本应用
) k, X* A5 _% P3 g' i' q! }: }5 C$ L0 A* {/ o D ], k( a
● 小功率电源适配器6 s$ l: P5 n0 s: {
● 蜂窝电话充电器. V) m2 m h! v" Y- Q
● 圣诞灯、LED驱动器
& F6 A6 R* \9 ~( E9 c: f● 替代线性调整器和RCC2 M! n& ?$ ]: {$ k( o5 x
- K+ Z: d7 \4 f( X5 x# t8 o( M$ o典型应用: ?- X- L* M" a
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9 [) o) X9 F2 p( ^5 H! k管脚排列! t( t2 |: o6 k( |! W- L! R1 y
' e" ^. N- Y/ B) h" O7 M
& }+ N2 x* {( A% k% `7 ~& O$ K; K管脚描述5 {( b: |1 B6 }
- |( h: y, w/ ]9 d+ r. P' ~; Q( e8 C" D
【问题描述】9 i# V6 d% Q* z" `
5 {7 O4 B# t4 h3 c: ^3 }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 & p( f, z( B. u4 b, \
图2 MOS波形及频率图 + H Z/ G6 D5 f- ?) y9 S0 N
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。$ I' m u0 t8 Q5 K0 o5 M
4 h) G$ H& A' ]" j! N* u. M& Z4 b【解决思路】- j. C; S1 H) @
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01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：6 k7 d$ ]; }8 C7 ~! a$ }' E0 D2 O+ z
/ L$ w+ b- P. g' C; I* \（1）可能是假负载问题: G+ R* m& ]+ p6 {0 A! V( F
（2）有可能是环路不稳定所导致的
7 v/ I5 j* V4 Z# Q3 R（3）元器件损坏故障1 v, s' B, [* t: H2 f3 @, q
3 _$ O3 v6 e7 G/ y" m02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
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$ n/ \6 E7 L3 q1 ~7 k% @! t5 M（1）可能是输入电容容量不够4 X3 T; E! r0 d8 N
（2）环路不稳定导致
/ l; X" w1 K! z' Y# w, O（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：, X N; @6 S* G. Q. Q/ F
# T$ o) S# Q$ d) E（1）反馈回路失效
+ a: S9 _2 w; j9 K（2）功率开关器件异常, I0 P7 i5 q; P/ q) P7 P" l* z9 R
（3）OCP过小
( f& S( F1 g) v0 S+ v2 y8 \（4）变压器感量过小
) B: U- p2 a/ C) ]' [- Y' F6 S) a
- C, b% s0 G! S. {+ l1 H【调通要点】* x. n! J t% Q. [4 S6 Y& {+ H2 X" o
% O; K' G. e: B: i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。8 B5 ]' P- l1 `: k
6 R5 I8 C1 A s( O" l" G7 q【最终结果】
9 n& {3 X2 I2 U* y) E
/ n* @* C! Y, a) t8 ~; I5 c以下为改善后的测试波形图：
8 } H. ^7 ^# Z: V: ~: E. |0 {; {; h6 A2 e" i& W% g
图3 MOS波及工作频率
6 u* U6 S4 y; o7 o( G图4 输出电压 3 j) [ N1 [" o' w" v2 ]5 D) @
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。 L% x) K6 y1 E$ q }! ^6 W! p
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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