<STRONG>1　引言
STRONG>　　連年來，單片開關(guān)電源以其組成電源系統(tǒng)的低本錢、高靠得住性和設(shè)計(jì)機(jī)動(dòng)性等利益越來越受到電源設(shè)計(jì)者的接待。TinySwitch－Ⅱ系列是美國Power Integrations公司繼TinySwitch之后，最新推出的第二代加強(qiáng)型高效小功率斷絕式開關(guān)電源用集成電路，該系列產(chǎn)物包羅TNY264P/G，TNY266P/G，TNY267P/G，TNY268P/G，共8種型號(hào)。TinySwitch-Ⅱ是TinySwitch的改造產(chǎn)物，用它組成電源系統(tǒng)時(shí)，本錢比分立元件PWM和其他集成/殽雜式電源方案低、體積小、效率和靠得住性高，出格適合于要求低本錢、高效率的應(yīng)用場(chǎng)所，如移動(dòng)電話充電器、PC機(jī)及電視機(jī)待機(jī)電源、AC適配器、設(shè)備節(jié)制和網(wǎng)絡(luò)終端等。
2　TinySwitch-Ⅱ的機(jī)能特點(diǎn)
　　TinySwitch-Ⅱ和TinySwitch一樣具有簡(jiǎn)樸的拓?fù)潆娐?，但最大輸出功率?0W提高到23W。TinySwitch-Ⅱ不只象TinySwitch一樣將700V功率MOSFET，振蕩器，高壓開關(guān)電流源，流限和熱關(guān)斷電路集成到了單片器件內(nèi)，由漏極電壓提供啟動(dòng)和事情能量，不需要變壓器偏置繞組及相關(guān)電路，并且還在器件內(nèi)團(tuán)結(jié)了自動(dòng)重啟動(dòng)、輸入欠壓檢測(cè)和頻率發(fā)抖成果。這種設(shè)計(jì)有效地消除了音頻噪聲。全集成的自動(dòng)重啟動(dòng)電路將輸出短路或節(jié)制環(huán)開路等妨礙環(huán)境下的輸出功率限制在安詳范疇內(nèi)，既限制了短路輸出電流也掩護(hù)了負(fù)載、同時(shí)淘汰了元件數(shù)，低落了次級(jí)反饋電路的本錢。線路欠壓門限可用一只檢測(cè)電阻外部設(shè)定，從而消除了在待機(jī)電源等應(yīng)用中，由于輸入存儲(chǔ)電容遲鈍放電而發(fā)生的電源掉電妨礙。開關(guān)頻率從44kHz提高到132kHz， 470UF 6.3V，答允利用低價(jià)值、小尺寸的EF12.6或EE13型磁芯，從而減小了高頻變壓器的體積、提高了電源效率，同時(shí)它的132kHz的事情頻率是發(fā)抖的，可以顯著低落準(zhǔn)峰值僻靜均EMI，使得濾波本錢最低。別的，它有極高的能效和靠得住性。
3　 引腳成果描寫
　　如圖1所示，TinySwitch-Ⅱ系列單片開關(guān)電源回收8腳雙列直插式（DIP-8）或外貌粘貼式（SMD-8）封裝，其各引腳成果描寫如下：

圖1　引腳設(shè)置圖

　　漏極(D)引腳　　功率MOSFET的漏極輸出引腳，為啟動(dòng)和穩(wěn)態(tài)事情提供內(nèi)部事情電流；
　　旁路（BP）引腳　　該端與地（S極）之間需接一只0.1μF的旁路電容；
　　使能/欠壓(EN/UV)引腳　　此引腳具有輸入使能和輸入欠壓檢測(cè)兩個(gè)成果，正常事情時(shí)，通過此引腳可節(jié)制功率MOEFET的通斷（當(dāng)該腳的電流大于240μA時(shí)將功率MOSFET關(guān)斷），此引腳還通過與輸入直流高電壓相連的外部電阻來檢測(cè)欠壓環(huán)境，若該引腳沒有與外部電阻相連，則沒有輸入欠壓成果；
　　源極（S）引腳　　節(jié)制電路的公用點(diǎn)，毗連到內(nèi)部MOSFET的源極，4個(gè)源極在內(nèi)部是相連通的，它們被分別成兩組，個(gè)中2個(gè)S端須接節(jié)制電路的民眾端，另2個(gè)S（HVRTN）端則接高壓返回端，其典范應(yīng)用電路如圖2所示。

圖2　典 型 應(yīng) 用 電 路

4　事情道理
　　圖3為TinySwitch-Ⅱ的成果框圖。其內(nèi)部集成了一個(gè)耐壓為700V的功率MOSFET和一個(gè)開/關(guān)節(jié)制器。與傳統(tǒng)的PWM節(jié)制器差異，它利用一簡(jiǎn)樸的開/關(guān)節(jié)制器來不變輸出電壓。振蕩器的頻率為132kHz，振蕩器中還增加了頻率發(fā)抖電路，發(fā)抖量為±4kHz，該成果使EMI的均值和準(zhǔn)峰值噪聲均較低。

圖3　功 能 框 圖

　　TinySwitch-Ⅱ凡是是事情在極限電流的模式下。啟動(dòng)時(shí)，它在每個(gè)時(shí)鐘周期的起始對(duì)EN/UV引腳信號(hào)取樣，然后按照取樣功效抉擇是否跳過周期或跳過幾多個(gè)周期，同時(shí)確定適當(dāng)?shù)臉O限電流閾值。當(dāng)漏極電流ID逐漸升高并到達(dá)ILIMIT值或占空比到達(dá)最大值Dmaxx時(shí)，使功率MOSFET關(guān)斷。滿載時(shí)TinySwitch-Ⅱ在大部門周期內(nèi)導(dǎo)通，中等負(fù)載時(shí)則要跳過一部門周期并開始低落ILIMIT值，以維持輸出電壓不變，輕載或空載時(shí)，則險(xiǎn)些要跳過所有周期而且進(jìn)一步低落ILIMIT值，使功率MOSFET僅在很短時(shí)間內(nèi)導(dǎo)通，以維持電源正常事情所必須的能量。這本質(zhì)上是引入了PFM調(diào)制的道理。別的，在輕負(fù)載狀態(tài)下，當(dāng)開關(guān)頻率有大概進(jìn)入音頻范疇內(nèi)時(shí)，流限狀態(tài)調(diào)理器以非持續(xù)方法低落流限，較低的流限值使得開關(guān)頻率保持在音頻以上，低落了變壓器的磁通密度從而減輕了音頻噪聲。
　　EN/UV引腳的使能電路包括一個(gè)輸出設(shè)定為1.0V的低阻抗源級(jí)跟從電路，流經(jīng)該電路的電流被限制在240μA，當(dāng)流出此引腳的電流高出240μA時(shí)，使能電路的輸出端會(huì)發(fā)生邏輯低（克制）。毗連在直流電源和EN/UV引腳間的外接電阻可用于監(jiān)測(cè)直流輸入電壓，當(dāng)電壓低于設(shè)定值時(shí)，欠壓檢測(cè)電路就將旁路端電壓UBP從正常值5.8V降至4.8V，強(qiáng)迫功率MOSFET關(guān)斷，起到掩護(hù)浸染；當(dāng)輸出MOSFET關(guān)斷時(shí)，5.8V穩(wěn)壓器通過漏極電壓抽取電流將旁路引腳上毗連的旁路電容充電至5.8V，當(dāng)MOSFET導(dǎo)通時(shí)，TinySwitch-Ⅱ耗損存儲(chǔ)在旁路電容中的能量；別的，TinySwitch-Ⅱ中尚有一個(gè)6.3V并聯(lián)穩(wěn)壓器，當(dāng)電流經(jīng)外部電阻注入旁路引腳時(shí)，穩(wěn)壓器將旁路引腳電壓箝位在6.3V，這樣能利便地通過偏置繞組對(duì)TinySwitch-Ⅱ外部供電，將空載功耗降至約50mW。
　　當(dāng)產(chǎn)生輸出過載，輸出短路或開環(huán)妨礙時(shí)，TinySwitch-Ⅱ能自動(dòng)重啟動(dòng)，直至解除妨礙后轉(zhuǎn)入正常事情狀態(tài)；極限電流檢測(cè)電路用來檢測(cè)功率MOSFET的漏極電流是否到達(dá)極限值，在每個(gè)開關(guān)周期內(nèi)當(dāng)電流到達(dá)極限電流ILIMIT時(shí)功率MOSFET就在此周期的剩余時(shí)間內(nèi)關(guān)斷；TinySwitch-Ⅱ的旁路引腳上僅需0.1μF的電容，由于電容小，充電時(shí)間極短，一般為0.6ms，因此上電進(jìn)程迅速且電源輸出無過沖。當(dāng)EN/UV引腳和直流輸入的正極間接了外部電阻（2MΩ）時(shí)，上電期間功率MOSFET的開關(guān)將被延遲到直流電壓高出門限值（100V）今后。斷電時(shí)，假如利用了外接電阻，功率MOSFET在輸出失調(diào)后仍將繼承開關(guān)50ms，該特性在用做待機(jī)電源時(shí)，使待機(jī)電源具有遲鈍關(guān)斷的特性。
5　　TinySwitch-Ⅱ在待機(jī)電源中的應(yīng)用
　　圖4是一基于TNY267P，功率為15W的PC機(jī)待機(jī)電源電路，該電路提供兩路輸出：主輸出5V,3A和低級(jí)輔輸出12V,20mA。輸入電壓范疇為DC140～375V，132kHz的事情頻率使得變壓器磁芯可用EE22型，線路檢測(cè)電阻R2和R3檢測(cè)直流輸入電壓是否呈現(xiàn)欠壓。R2和R3組合的阻值為4MΩ，將上電時(shí)的欠壓門限設(shè)為DC 200V，一旦開啟電源，只要整流直流輸入電壓高于140V，它都將繼承事情，直到降到低于140V才關(guān)機(jī)，這種設(shè)計(jì)方案可為待機(jī)電源提供所需的保持時(shí)間。幫助低級(jí)繞組生成12V輸出電壓供電源低級(jí)節(jié)制器利用，別的，此電壓還用于通過R4向TinySwitch-Ⅱ供電。從外部向TinySwitch-Ⅱ供電（盡量不是必需），由于不再利用內(nèi)部漏級(jí)驅(qū)動(dòng)電流向旁路引腳電容C3充電，從而能低落器件的靜態(tài)功耗。R4阻值為10kΩ，為旁路引腳提供600μA電流，比TinySwitch-Ⅱ的電流耗損略大，多余的電流由片內(nèi)的穩(wěn)壓管安詳?shù)伢槲辉?.3V。次級(jí)繞組由D3和C6整流濾波，由于自動(dòng)重啟動(dòng)成果限制短路輸出電流，因而勿須利用更大的D3，L1和C8實(shí)現(xiàn)開關(guān)噪聲濾波。光耦U2和VR1用于5V的輸出檢測(cè)，R5用以給穩(wěn)壓管提供偏置電流。由于TinySwitch-Ⅱ限制了光耦LED電流的動(dòng)態(tài)范疇，使穩(wěn)壓管能以靠近恒定偏置電流事情，因而得以提供一般所需要的精度（約莫±3％）。該電源效率高于78％。

圖4　PC機(jī)待機(jī)電源電路