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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
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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。, L# Z2 c9 K* Y, x# K# E
7 z: h5 s9 a8 {* X/ L& Q以下为测试样机图片：" l5 y; I4 j$ E" u% L1 H5 E: o
3 B8 |; h" Q2 n( |3 L& ]6 n2 i$ a5 _( a+ K; _. J
CR52177SC样机图片 - k0 L* u# R+ E" A. i. [
【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* `) V) i" H3 R
【规格】5V1A
# P* \) [- G# r【控制IC】CR52177SC
. a" P6 \ S! ]. L& V) ]7 y
7 j- z# Y1 C# h) `: k" K& a( mCR52177SC—极简自供电原边PWM开关6 g( [3 }; |- R$ C' y D8 E) m0 }
9 I, a, @4 q) P3 ]6 |; }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。* X0 `6 {" [( I/ I: j" ^& V* N
; S6 C/ O& Y+ l$ `/ L9 sCR52177SC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。
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主要特点0 z) \- L- U- p0 `- t
8 L7 l9 D) D1 M4 @& H5 b: x D6 C
● 极简外围应用电路 }. j, R/ {* F$ Y
● 内置快速启动，省启动电阻
- e6 |# o+ D1 G● 内置自供电功能，省供电二极管( T- N; a7 W) O6 X6 g
● 省FB端下偏电阻1 j# e6 N( T2 ^
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻4 ~) f0 j: r+ X& S8 m
● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431! z( w5 e. d' r( v
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出7 J7 V j; W: v; H; I; K
● 采用多模式控制的效率均衡技术! ~3 n$ U( W0 Y; o' p- p( ?8 e* p" V
● 内置输出线电压补偿功能% O4 D7 Y: t9 ]; Z
● 内置初级电感量偏差补偿功能9 k& ^- s2 u$ I6 J5 k2 E
● 内置全电压功率自适应补偿功能4 z, X5 i- O4 [7 I
● 内置过温度保护功能
) x" P9 `: D8 k5 Z! F● 内置FB开路和短路保护功能* k& S5 z' O2 g0 c& z4 O& n" O
● 内置前沿消隐
. ?" F% ~7 J# o6 r● 逐周期过流保护
8 A1 V" {6 h' N1 A5 V8 |: H0 P/ a2 N● SOP-7L绿色封装" r6 ]. n' ?( S( }+ l
7 u8 x' p; m. H, \5 d3 M( k基本应用
& n3 Q, b/ ~: H1 c8 n( b& `0 e8 Y' z8 o3 X+ P
● 小功率电源适配器! ~+ B. t8 ?% k
● 蜂窝电话充电器
" S. J) P8 B& w4 }2 ^( S/ o! @! v● 圣诞灯、LED驱动器7 X: y5 I# ^+ F o* y. s# z
● 替代线性调整器和RCC% D! q7 u' v, `3 J" M7 n
& j& M1 t# a- |7 o, j) P) ^典型应用
1 J: V/ y. _5 O4 e/ E" s, h
1 g. o; X1 }# y, t7 q* q
- x5 j3 c" C, c- w2 ?: R管脚排列 @8 n$ N' @1 K* d! u1 J
/ W1 g9 V( } J, k6 y* k4 `
. n" z1 Y- V+ Q3 l! t1 w管脚描述
6 v8 S& c( _- C# H$ `7 \+ ]( N* y2 r. v
1 d- H/ M/ w9 z' r0 i【问题描述】
$ p" @" ~5 D! p' j7 n( c5 _
; m! I; A* v' l/ @! ], {9 o9 Z空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。. m( R, ?& C& o6 k# v7 }# a- q3 Y% h
* J1 B# v; G6 T/ u9 ~
图1 输出电压波形图 " u. W% J& ?+ u- i1 i5 |+ A7 W) \
图2 MOS波形及频率图
5 J+ i7 N1 o3 Z7 ]% l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。: H1 Y. X* ]: Q7 g
4 K' z: a, W" V$ I# k/ j, m
【解决思路】$ `5 t5 L$ x5 Z. V+ G, y+ X( M n! s
; ~# M/ o; J/ Q, h8 W4 o1 C, c01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
; `: o' @' d9 `4 Z9 X, L1 Y" E/ p$ K# J: b5 l9 |& S
（1）可能是假负载问题# k6 r/ Y1 N3 O& @9 M7 T ~
（2）有可能是环路不稳定所导致的
' S, I6 u$ l2 y' A$ n( @（3）元器件损坏故障
# f1 n4 \5 A4 I! `0 I3 p. w4 X; W. B v+ I; t
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：, p5 x1 P- u# f) b, W' ~) ^- N
, j2 Q3 f3 M# F, e p6 U
（1）可能是输入电容容量不够% F7 Y! d& e/ {' W" I3 {4 I8 q3 F9 x
（2）环路不稳定导致
4 l! V0 C; ]+ T9 q; M: _7 w（3）元器件故障: G2 L% ~$ n6 r( t C
! B9 d4 A3 n9 {03、工作频率过高，可能是以下原因：8 a' o3 _: _! t {
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（1）反馈回路失效
3 O% ]& e. W; Q1 h: R9 U4 j（2）功率开关器件异常7 Y/ V5 Z2 _. `8 [. s' q
（3）OCP过小) a0 V0 {$ z0 s3 Q; H6 i
（4）变压器感量过小
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【调通要点】' S5 H% ^; s1 _" F
k1 g* B; l0 r/ _9 M8 W5 e x
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。) q/ a& S$ m: N+ E7 m7 Y
M8 t6 W) p: ]2 |【最终结果】
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以下为改善后的测试波形图：# Z% k a6 \& X6 K
6 E" V8 e M. N& k, F, \/ r图3 MOS波及工作频率 + v; F8 H" `4 }% F* O
图4 输出电压 5 r0 c* [- s* i7 P5 G
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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