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。
以下为测试样机图片:
CR52177SC样机图片
【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
【规格】5V1A
【控制IC】CR52177SC
CR52177SC—极简自供电原边PWM开关
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。
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。
主要特点
● 极简外围应用电路●内置快速启动,省启动电阻●内置自供电功能,省供电二极管●省FB端下偏电阻●内置峰值电流检测,省电流采样电阻●原边检测拓扑结构,无需光耦和TL431●全电压范围内高精度恒压和恒流输出●采用多模式控制的效率均衡技术●内置输出线电压补偿功能●内置初级电感量偏差补偿功能●内置全电压功率自适应补偿功能●内置过温度保护功能●内置FB开路和短路保护功能●内置前沿消隐●逐周期过流保护●SOP-7L绿色封装
基本应用
●小功率电源适配器●蜂窝电话充电器●圣诞灯、LED驱动器●替代线性调整器和RCC
典型应用
管脚排列
管脚描述
【问题描述】
空载电压不正常、低压无法启机、频率过高。
图1 输出电压波形图
图2 MOS波形及频率图
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。
【解决思路】
01
空载电压不正常,但带载时正常可能是以下原因:
(1)可能是假负载问题
(2)有可能是环路不稳定所导致的
(3)元器件损坏故障
02
低压无法启机,高压正常输出可能是以下原因:
(1)可能是输入电容容量不够
(2)环路不稳定导致
(3)元器件故障
03
工作频率过高,可能是以下原因:
(1)反馈回路失效
(2)功率开关器件异常
(3)OCP过小
(4)变压器感量过小
【调通要点】
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。
【最终结果】
以下为改善后的测试波形图:
图3 MOS波及工作频率
图4 输出电压
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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