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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 $ r! l0 U4 c% d+ B2 o
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作者：屈工有话说1 K- J5 B3 s# T2 e
( U2 M+ V5 O' Q6 i2 Z7 m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。- r% s. ?1 C, r
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以下为测试样机图片：
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. g; e" k% w( ~
7 U1 N$ x$ `' b! VCR52177SC样机图片 $ Q9 x) a1 Y$ J1 C% l/ W
【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
' o; E# O9 u& s- b, _【规格】5V1A4 F7 x8 w5 ]0 p# I
【控制IC】CR52177SC, O$ E0 I& M3 f
. c) ?4 m* c) c0 ?! L' a- f' yCR52177SC—极简自供电原边PWM开关, ?: Q: n) L! S# o) c' q/ P5 v
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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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: d5 s+ X1 @$ m" J) CCR52177SC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。+ P/ w4 f, Y" ^; ^$ [
) D$ d' l1 A4 P) b4 w主要特点
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8 I2 E- k1 p( n3 r9 D● 极简外围应用电路
7 W0 u- h7 v: \% T. s0 _● 内置快速启动，省启动电阻$ O* o0 ]3 _, N
● 内置自供电功能，省供电二极管
; d. X: ]- w) D5 O2 P) I● 省FB端下偏电阻
0 g) E2 r& k G/ K5 m. a● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
4 w |8 U9 c# p● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431
7 O: x1 R# X; N- Z2 O1 q8 l● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
7 z* B% G2 }3 Z) W( F; t● 采用多模式控制的效率均衡技术6 w$ \4 C. a, z# x4 z, y
● 内置输出线电压补偿功能
) A- b1 D0 e! ~● 内置初级电感量偏差补偿功能) B, C: e; v; s" \% N% T
● 内置全电压功率自适应补偿功能: R4 n! O: n8 K! P0 Z
● 内置过温度保护功能
/ h, F( M# M" a, p; g● 内置FB开路和短路保护功能: D' W& H% k6 }. q% x7 Y" |' A3 l
● 内置前沿消隐. W4 G: V1 x- [) g" f( h* S' _
● 逐周期过流保护
! s e5 ]7 s5 w3 ]/ G+ J● SOP-7L绿色封装
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基本应用
, z" X2 K/ \1 `2 `$ e" [7 |( r# N' X; a' W% _8 Q( ?2 k
● 小功率电源适配器! M U& k8 t) R3 r) j
● 蜂窝电话充电器
3 _) r* S* h* o- K/ j" e● 圣诞灯、LED驱动器% l7 z/ ^. k9 y' {# H
● 替代线性调整器和RCC
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4 m& K1 z7 B( j Q典型应用5 |8 Q: A7 `8 N7 p
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2 Y" d& F: c' e; P' m管脚排列) Q3 _& q7 f* |6 F
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7 X6 S( m: `. u" j5 j, I: n7 e管脚描述# r8 E+ c0 y3 d4 ^; r5 \# ]
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2 }7 Z; Z8 I- T* i0 Z【问题描述】, R g+ @ c" ?. g. h, [
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空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。# b( B! l. ?1 I% R+ @6 E5 a
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图1 输出电压波形图 3 d9 F- v' N! y% ?! K! L" b
图2 MOS波形及频率图
' q9 {+ @: h" T2 n3 C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。1 V; @ A! v$ h" C
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【解决思路】" C9 t- `* v! j+ t' K. e
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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：
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) h. C8 @ I( i9 p（1）可能是假负载问题* B1 n/ F/ z. G2 j% q( N9 w& R! A
（2）有可能是环路不稳定所导致的' c/ i- `; o3 g- S
（3）元器件损坏故障
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02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：; c& E) [% H9 C& K2 w
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（1）可能是输入电容容量不够
' j6 e; V* s( ?2 q（2）环路不稳定导致. ^6 @) a: Z; v$ G6 W* Z4 R* B
（3）元器件故障
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03、工作频率过高，可能是以下原因：
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\. M7 l9 g# Z9 e（1）反馈回路失效# _' e; b- Z2 k8 D7 K9 b+ A
（2）功率开关器件异常
* e3 b# Y& K! Y, x; Y. g' B- }$ G$ \（3）OCP过小) F5 h+ ?" u b
（4）变压器感量过小4 i+ z7 Q' d) D" l
\+ r6 [1 Q/ c! j( J【调通要点】* R, P$ R# w" {" y, A/ S
# Q% Z: B/ m* G( 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。
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【最终结果】# f* I: F8 ?5 v4 q
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以下为改善后的测试波形图： k- A) y) h6 Q' D0 p* d0 S% Y. c
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图3 MOS波及工作频率
1 B; c6 F8 X: O" e: R) j' i图4 输出电压 8 C7 M, L: j& S8 \6 A
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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