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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
( b, X, Z, _# E' i
3 c: g( Z2 R+ q% S( l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。2 k( ~3 p/ J ^4 a$ G
4 B3 U' M& }) M/ E; o) [
以下为测试样机图片：) A( v# D/ t- p) g
; M6 C$ n2 ?$ z
+ Y7 \7 Y' v1 H5 J; MCR52177SC样机图片 # I$ D# N! b' G3 O1 g) k* t) p: M
【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RCC3 M* O' v; {: b4 D6 P2 ~
【规格】5V1A5 s S; Q$ x% S
【控制IC】CR52177SC
6 P. X+ f& {/ x! N" n4 q8 c, Q2 j9 s0 C% b- Q! ?& b! m
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关' y" `0 c5 [) f$ D! I5 u/ [8 T
& H* E5 |7 f: h% ZCR52177SC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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( |! I3 y6 u0 v9 LCR52177SC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。: K7 N) `2 ]' \( c; I
/ f5 l- @, B' A9 q! I0 P
主要特点- r- }$ G6 q* f# o; K, O
/ h2 a; c2 |: q6 F1 V$ _5 {; [, q5 D
● 极简外围应用电路
6 i( I9 l: R; o' b4 f3 K. i● 内置快速启动，省启动电阻3 R* a5 H) X& c: O- y; g! T
● 内置自供电功能，省供电二极管* _" \+ s/ I+ f# d0 l
● 省FB端下偏电阻
6 f$ }, Z; s% S5 i' e, [● 内置峰值电流检测，省电流采样电阻
) j5 D. r( y: ]0 {8 A! a● 原边检测拓扑结构，无需光耦和TL431+ W9 R4 o/ d% A6 r( Y
● 全电压范围内高精度恒压和恒流输出
7 i7 a1 }0 t# K4 V9 u3 i● 采用多模式控制的效率均衡技术4 P3 g' D( r* g- p, h1 \/ q
● 内置输出线电压补偿功能
$ o) N5 e9 ]6 z5 o# [2 x● 内置初级电感量偏差补偿功能/ K6 F9 a- Y! E4 N4 r; [7 Y
● 内置全电压功率自适应补偿功能! Y- i) a& }% E
● 内置过温度保护功能0 ~4 ^7 i0 x; t3 I
● 内置FB开路和短路保护功能
6 ]% S/ k" Y4 L9 P4 u● 内置前沿消隐4 R! W* w' Q% W# ^6 a, a; Q, Y" J' `/ U; f
● 逐周期过流保护
2 ]. }+ H2 e* n% _' u# S3 ^● SOP-7L绿色封装
" m" R* |5 c' f" W' x8 A1 T3 U
; f5 M7 _ v V8 E" N& O基本应用
$ x! {, u' J1 n2 _5 L. X6 ~
1 p3 M. s( D7 T+ p% s+ H b● 小功率电源适配器6 F) u: `7 _, V/ P9 H
● 蜂窝电话充电器
" @% E$ ^+ a& c' E K0 L● 圣诞灯、LED驱动器
2 _: L7 V0 M* p. s( G" p6 v● 替代线性调整器和RCC
( S9 _" V( P# V6 @: q$ g( y) `2 N
典型应用
: Y4 u$ s7 M' Y! X. s
3 Y" O% h8 v. M' y! m( j
0 q: B. X) w7 q# f- B管脚排列
h+ [8 g: @4 c8 d3 [3 ?# c" s) M/ D G5 f& `
1 C8 }6 q. b* n' N( w1 \+ w u1 C/ x管脚描述
1 z- W; E& \4 C; m1 l/ g9 A3 j+ {2 h$ d4 M1 W6 w1 I9 s' S2 q1 Z
- v2 C- B, X( a8 R/ H2 X4 \1 d
【问题描述】0 ?; W, |( T. f, q; l
, B0 A9 D2 W d; k
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。. |% S, L* j, m, ^8 m7 u' C: a7 ?. x
4 m4 |6 n" L" V+ ~5 k$ H) ^* n% H图1 输出电压波形图
" i' a' ?, g' R图2 MOS波形及频率图
% v, Q% Y2 t& F$ B5 e: ~# 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。 k- f# G( P: A2 a K
4 v0 `- J& i4 w1 n# @2 t: n1 T
【解决思路】
, X6 |8 j, {5 E( S0 m/ Q, B
3 I- n( ~' Z% p8 B) p. K' w6 u01、空载电压不正常，但带载时正常可能是以下原因：
- F; p& B; E1 G4 |& @4 B, V7 T5 k$ v( x; B% ]: y- B- g
（1）可能是假负载问题
* h2 L% Q0 b( H4 P L（2）有可能是环路不稳定所导致的
2 @1 h8 {9 { w（3）元器件损坏故障
: i( z; e9 [/ n( X. T7 i2 l5 `( P' U3 _% N7 O! U
02、低压无法启机，高压正常输出可能是以下原因：
" G1 Y: t2 f3 v; a' p1 }) ~) L3 G* t) r
（1）可能是输入电容容量不够
4 I$ R/ E1 V# h( M: i0 S) k) }% m（2）环路不稳定导致
3 j: Y/ i9 ?- w" i0 A（3）元器件故障7 R& n& a" p* F2 l0 v+ }
* V8 \2 U3 P7 h! E- |03、工作频率过高，可能是以下原因：
! ]+ h6 F3 |8 w7 t9 X: Q
0 O; u3 K4 w3 R4 |（1）反馈回路失效
- ?7 N* K+ n& c5 W( W（2）功率开关器件异常
4 s( ^; c8 |) w（3）OCP过小
5 `4 v$ q0 b9 r8 a* m1 F+ o% |2 W（4）变压器感量过小- Q& p9 a! M0 F! b2 b8 Y" L
4 F% A* ^+ J3 ^" c
【调通要点】
, I, a& ?: h1 b8 s" S; C8 B+ M7 P8 h8 V
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。
" i4 D9 N0 R1 I/ \# m. r3 z; ?: `$ u: w: j8 x
【最终结果】/ P- I- \" s. T9 @. K* @1 H/ v! S2 E
}" F& R9 @- b5 v7 a9 x2 {' Y以下为改善后的测试波形图：
8 s, ]: D' A9 H+ e9 d5 V5 L1 q5 m) R. f) L* E, v- p
图3 MOS波及工作频率
7 y/ ^6 ~; e, {( @图4 输出电压
( B2 q3 g S- X6 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。
i' @7 F3 o7 g: h# p. X+ q4 h e2 B& ?$ R5 {! Q/ w; s0 _3 }
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发表于 2023-7-25 11:03:07
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