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本帖最后由 思睿达小妹妹 于 2023-7-25 11:04 编辑 ) m: c4 t1 Y2 _7 p' R" V* T2 {
! F& }% u% L& f作者：屈工有话说
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2 P2 Z9 G/ Y8 f& u6 W7 l1 Y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。3 y! i( |* [2 y3 F' s! D
3 O: g) b, H0 y) M6 w以下为测试样机图片：& R1 K( O# I; P; ^
5 x5 E* ]1 f4 q& f
; e4 n+ ]7 d5 v8 K+ C: ^CR52177SC样机图片 0 O0 G# Z8 m( s/ [0 L. {5 a
【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RCC8 U; e2 ?" Y. s6 ~; N# [# A# N
【规格】5V1A% ^8 b- E0 ^4 ]! ?1 w" K9 B
【控制IC】CR52177SC
" X `, Y9 S: h
6 G2 E# i7 m3 A3 u1 P! u7 YCR52177SC—极简自供电原边PWM开关
, d! Y6 L. @- V( W1 _4 ~* a/ j, J& z8 I3 k: Y
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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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。
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主要特点
" [- C* i; d( {7 h A. \& j6 [8 q. L# T, `$ ^: s, x
● 极简外围应用电路) t6 K. t7 ^/ ]7 n% \
● 内置快速启动，省启动电阻6 @/ O- S% {* y/ w' c; y
● 内置自供电功能，省供电二极管8 H* M" t5 @ ^+ Y" x* a
● 省FB端下偏电阻3 c* F1 n! R- c0 ?- R3 I5 V a: e9 G
● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
+ q/ u+ [# R' Z0 C% M● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431" R- v' I/ V/ B# I$ |
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
- `4 j- @$ j! ~, K& u# X● 采用多模式控制的效率均衡技术
1 ?, }/ T# k" M4 B+ T● 内置输出线电压补偿功能
* [7 z9 X2 [* ]● 内置初级电感量偏差补偿功能2 @* }1 ]- @9 _ ^
● 内置全电压功率自适应补偿功能) B) ?% [/ e3 J4 E
● 内置过温度保护功能7 {: f# G1 }' K
● 内置FB开路和短路保护功能
. B( e, I2 Z9 @7 T: _● 内置前沿消隐
+ `) h q) N! b4 R- V● 逐周期过流保护0 ?7 W2 v8 K, C: S3 E, Q
● SOP-7L绿色封装2 t, p3 p: L1 I
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基本应用8 } h% p$ W( t; [! `9 ~0 e
' s- }& w) A, n% l; J) g
● 小功率电源适配器
1 X4 c3 i% |' k0 N● 蜂窝电话充电器
: O$ }! z9 ], z● 圣诞灯、LED驱动器
; Q7 U( B7 X' w" l) t● 替代线性调整器和RCC t( {9 |$ q7 V. w' s
! A0 l4 J/ j Y5 v
典型应用: h1 Q. l6 G3 g8 H! C, f
* `- Y3 p. T) G% F( c
7 V" O- u$ W+ ]$ s# x: p管脚排列& X4 ?. i/ v5 E0 k; ]. P6 c% \
& }* n7 G% s$ Y% v, B; z
9 ~9 _, { J2 K# x, |3 _管脚描述" D8 y' X6 R7 P6 c K+ d4 X
: J5 K% B( A3 c( [0 s; V: R
8 ]6 d. y! [) c0 g
【问题描述】
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; ]* X6 x; C; Z9 I- z% s+ h" h空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。0 H0 C( X1 I- _/ s
+ D) }; V+ e4 |1 m% {( Q7 z
图1 输出电压波形图
0 _+ D5 Y4 u: a7 g6 @: O) j图2 MOS波形及频率图 0 E, y0 x6 G) i" ^( ?
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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【解决思路】' C1 D2 k3 T ?5 S- C
. @7 Q* a. @5 o6 a, {01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
' H; G( t# t% j/ t# N! h
6 F2 g8 J2 ~- \, Y（1）可能是假负载问题. S3 d$ G* M) |7 t# x+ C+ ]
（2）有可能是环路不稳定所导致的* O! C0 W& N: I5 a
（3）元器件损坏故障* m* G' ?' V* E
0 j3 {0 Q8 F; w) [+ ]/ S J. \2 }
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：* S8 C' d% A: @* r" B( d4 B. K7 G
) O+ Z, x2 r5 L" z( m' U
（1）可能是输入电容容量不够
) j$ Q2 o7 _7 H: c8 G4 c（2）环路不稳定导致' j! Q7 P1 |/ N% }3 C8 W* `
（3）元器件故障: w5 L3 U/ t- A" w+ j9 x7 i0 [
$ H; ?: U, h& @03、工作频率过高，可能是以下原因：
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- z) Y2 O" K+ a（1）反馈回路失效$ D1 Z( ^! u" U6 G% \+ d T8 F' M
（2）功率开关器件异常
% j& p" v! I/ w5 v% S（3）OCP过小
! r4 N. h: k3 B( ? {# g6 x（4）变压器感量过小0 L: c& z- f; u' C. \7 y% m+ i
- v. J) Y& i- r' h |4 V【调通要点】
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p% A+ Q9 b5 {, \ p/ |, b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。
9 E+ a5 Z9 W S1 a3 F
" T O2 b/ N7 n- Y$ ]【最终结果】
( ~. f# `3 i- D
~. r- w. O9 {+ j- V以下为改善后的测试波形图：( n8 j' E$ V2 J9 H4 h N/ x, s- i9 N
- d# F/ L1 F$ \ K& L图3 MOS波及工作频率
! G! T( w, `6 b @! V5 Q# b- S图4 输出电压
* m" n- X" w) L2 [5 c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。
* p% F6 I, p. A3 B1 L7 C
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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