TinySwitch?II系列產品可廣泛用于23W以下小功率、低成本的高效開關電源" title="開關電源">開關電源,。例如,，IC卡付費電度表中的小型化開關電源模塊，手機電池恒壓／恒流充電器,，電源適配器（Powersupplyadapter）,，微機,、彩電、激光打印機,、錄像機,、攝錄像機等高檔家用電器中的待機電源（Standbypowersupply），還適用于ISDN及DSL網絡終端設備,。

            使用TinySwitch?II便于實現(xiàn)開關電源的優(yōu)化設計,。由于其開關頻率提高到132kHz，因此高頻變壓器允許采用EE13或EF12.6小型化磁芯,，并達到很高的電源效率,。TinySwitch?II具有頻率抖動特性，僅用一只電感（在輸出功率小于3W或可接受的較低效率時,，還可用兩個小電阻）和兩只電容,，即可進行EMI濾波。即使在短路條件下,，也不需要使用大功率整流管,。做具有恒壓／恒流特性的充電器時，TinySwitch?II能直接從輸入高壓中獲取能量,，不需要反饋繞組,，并且即使輸出電壓降到零時仍能輸出電流，因此可大大簡化充電器的電路設計" title="電路設計">電路設計,。對于需要欠壓保護的應用領域（如PC待機電源）,，也能節(jié)省元件數量。

            1:TinySwitch?II的典型應用

            1:1 -- 2.5W恒流／恒壓輸出式手機電池充電器

            由TNY264" title="TNY264">TNY264（IC1）構成的2.5W（5V,、0.5A）、交流寬范圍輸入的手機電池充電器電路,，如圖1所示,。RF為熔斷電阻器。85V～265V交流電經過VD1～VD4橋式整流,，再通過由電感L1與C1,、C2構成的π型濾波器，獲得直流高壓UI,。R1為L1的阻尼電阻,。利用TNY264的頻率抖動特性，允許使用簡單的濾波器和低價格的安全電容C8（Y電容）即可滿足抑制初,、次級之間傳導式電磁干擾（EMI）的國際標準,。即使發(fā)生輸出端容性負載接地的最不利情況下，通過給高頻變壓器增加屏蔽層,，仍能有效抑制EMI,。由二極管VD6、電容C3和電阻R2構成的鉗位保護電路，能將功率MOSFET關斷時加在漏極上的尖峰電壓限制在安全范圍以內,。當輸出電流IO低于500mA時,，電壓控制環(huán)工作，電流控制環(huán)則因晶體管VT截止而不起作用,。此時,，輸出電壓UO由光耦合器IC2（LTV817）中LED的正向壓降（UF≈1V）和穩(wěn)壓管VDZ的穩(wěn)壓值（UZ=3.9V）來共同設定，即UO=UF＋UZ≈5V,。電阻R8給穩(wěn)壓管提供偏置電流,，使VDZ的穩(wěn)定電流IZ接近于典型值。次級電壓經VD5,、C5,、L2和C6整流濾波后，獲得＋5V輸出電壓,。 
            TinySwitch?II的開關頻率較高,，在輸出整流管VD5關斷后的反向恢復過程中，會產生開關噪聲,，容易損壞整流管,。雖然在VD5兩端并上由阻容元件串聯(lián)而成的RC吸收電路，能對開關噪聲起到一定的抑制作用,，但效果仍不理想,，況且在電阻上還會造成功率損耗。解決的辦法是在次級整流濾波器上串聯(lián)一只磁珠

            

            圖1: 2.5W恒壓／恒流式手機電池充電器

            點擊放大磁珠（Magneticbead）是近年來問世的一種超小型的非晶合金磁性材料,，它與鐵氧體屬兩種材料,。市售的磁珠外形與塑封二極管相仿，外形呈管狀,，但改用磁性材料封裝,，內穿一根導線而制成的小電感。常見磁珠的外形尺寸有Φ2.5×3（mm）,、Φ2.5×8（mm）,、Φ3×5（mm）等多種規(guī)格。供單片開關電源使用的磁珠,，電感量一般為幾至幾十μH,。磁珠的直流電阻非常小，一般為0.005Ω～0.01Ω,。通常噪聲濾波器只能吸收已發(fā)生了的噪聲,，屬于被動抑制型；磁珠的作用則不同,，它能抑制開關噪聲的產生,，因此屬于主動抑制型,，這是二者的根本區(qū)別。磁珠可廣泛用于高頻開關電源,、錄像機,、電子測量儀器、以及各種對噪聲要求非常嚴格的電路中,。圖1中的濾波電感L2,，就選用3.3μH的磁珠，可濾除VD5在反向恢復過程中產生的開關噪聲,。

            由晶體管VT,、電流檢測電阻R4和光耦合器IC2組成電流控制環(huán)。當輸出電流IO接近于500mA時,，由于R4上的壓降升高,，使晶體管VT的發(fā)射極電壓 UBE也隨之升高，VT進入放大區(qū),，此時電流控制環(huán)開始起作用,，輸出呈恒流特性。即使輸出端發(fā)生短路故障,，使得IO↑,，UO→0V，由于電阻R6和R4上的總壓降約為1.2V,，仍能維持VT和光耦合器中LED的正常工作,。R3為基極限流電阻。

            1.2 -- 15W的PC機待機電源電路字串6 一種輸出功率為15W的PC機待機電源電路如圖2所示,。該電源可提供兩路輸出：主輸出為＋5V,、3A；輔助輸出則為＋12V,、20mA,。總輸出功率為 15.24W,，電源效率高于78％。電路中采用兩片集成電路：TNY267P型微型單片開關電源（IC1）,，SFH615?2型線性光耦合器（IC2）,。直流輸入電壓為140V～375V，這對應于交流輸入電壓為230V±15％或者110／115V倍壓輸入的情況,。利用TNY267P的欠壓檢測,、自動重啟動和高頻開關特性，允許使用體積較小,、價格較低的EE22型高頻變壓器磁芯,。TNY267P芯片采用的是DIP?8封裝形式,，它能濾除因輸出濾波電容緩慢放電而引起自動重啟動時，在輸出電壓波形上形成的毛刺,。當輸入電壓低于欠壓值時,，TNY267P就自動關斷，起到保護作用,；僅當輸入電壓高于欠壓閾值時才工作,。R2、R3為欠壓閾值設定電阻,。二者的總阻值選4MΩ時,，欠壓閾值設定為直流200V，整流后的直流高壓UI必須高于200V時,，才能開啟電源,。而一旦開啟電源，就將持續(xù)工作,，直到UI降至140V才關機,。這種滯后式關機的特性，可為待機電源提供所需的保持（Holdup）時間,。

            初級一側的輔助繞組經VD2,、C2整流濾波后，獲得＋12V輸出電壓,，并通過R4給TNY267P供電,。正常工作時TNY267P內部漏極驅動的電流源也停止對外部旁路電容充電，以減少其間的靜態(tài)損耗,。選R4=10kΩ時,，可為旁路端提供640μA的電流，這略高于TNY267P的損耗電流,，超出部分將被芯片內部的穩(wěn)壓管鉗位在6.3V的安全電壓上,。 字串6

            次級輸出經VD3、C6和C7進行整流濾波,。L與C8構成后級濾波器,，主要用來濾除開關噪聲。當輸出端短路時,，自動重啟動電路就限制了輸出電流的增大,，并且濾除了對VD3的過沖電壓。由光耦合器IC2（SFH615?2）,、穩(wěn)壓管VDZ對5V輸出進行檢測,，R5給穩(wěn)壓管提供偏置電流。

           2:電路設計要點

            2.1 -- 使用注意事項

            （1）直流輸入電壓UI的最小值UImin可按90V來設計,。輸入寬范圍電壓（85V～265V）時,，輸入級濾波電容C1的容量可按3μF／W的比例系數來選?。焕绠斴敵龉β蔖O=10W時,，C1=30μF,。對于交流230V±15％固定電壓輸入的情況，比例系數可取1μF／W

            

            圖2: 15W的PC機待機電源電路 

            

            圖3: TinySwitch?II的印制板元件布置圖

            （2）為了降低損耗,，提高電源效率,，次級整流管宜采用肖特基勢壘二極管（SchottkyBarrierDiode，英文縮寫為SBD）,，簡稱肖特基二極管,。這種管子具有正向壓降低（UF≈0.4V）、功率損耗小,、反向恢復時間短（trr可小到幾ns）等優(yōu)點,，適合用做低壓、大電流整流或續(xù)流,。

            （3）選擇輸出功率較大的TinySwitch?II芯片,，有 助于提高電源效率。例如在圖2所示的電路中,，選擇TNY267時電源效率的下限值為78％,；若采用TNY266、TNY264,，就依次降為76％,、74％。

            （4）在特定的應用中,，TinySwitch?II的最大輸出功率隨熱環(huán)境（包括環(huán)境溫度,，散熱條件，通風狀況以及電源采用密封式還是敞開式等因素）,、高頻變壓器磁芯的尺寸,、工作方式的設計（連續(xù)模式或不連續(xù)模式）、所需功率,、輸入電壓的最小值,、輸入級濾波電容的容量、輸出整流管的正向壓降等條件而變化,，可能與TinySwitch?II系列第二代微型開關電源的原理一文中的表1中所列的典型值不同[見《電源技術應用》2001（11）],。

            （5）TinySwitch?II能濾除高頻變壓器產生的音頻 噪聲。允許采用普通結構的浸漆變壓器,，磁芯之間也可以不用膠粘接。當開關電源隨負載的減輕而產生音頻干擾時,，TinySwitch?II就通過不連續(xù)地減小極限電流值,，以濾除音頻噪聲,。 字串1

            （6）圖1中的LTV817型線性光耦合器，可用 PC817或PC817A來代替,。它們的技術參數基本相同,，電流傳輸比CTR=80％～160％，反向擊穿電壓U(BR)CEO≥35V,。

            （7）在圖2所示電路中,，待機電源若選擇TNY266P芯片，輸出功率就降為10W,。此時可選EE16型高頻變壓器磁芯,，并且還可以去掉濾波電容C7。

            2.2 -- 印制板設計要點

            TinySwitch?II芯片的印制板元器件布置圖,，如圖3所示,，這里未使用欠壓保護電阻。設計印制板時必須注意以下事項：

            （1）TinySwitch?II下面的敷銅板不僅作為源極接 地點,，還起到散熱作用,。圖3中陰影區(qū)域面積應足夠大，才能保證TinySwitch?II和次級整流管散熱良好,，使芯片的結溫低于100℃,。

            （2）旁路端電容CBP和輸入濾波電容C1必須采 用單點接地法，接至源極端,。連接C1,、高頻變壓器和TinySwitch?II的初級回路應盡量短捷。

            （3）初級鉗位電路用于限制關斷時漏極上的峰 值電壓,?？捎肦、C,、VD型鉗位電路來實現(xiàn),，亦可用200V穩(wěn)壓管或者瞬態(tài)電壓抑制器（TVS）對漏極電壓進行鉗位。在任何情況下,，都要使鉗位元器件到高頻變壓器和TinySwitch?II的距離為最短,。

            （4）若使用欠壓檢測電阻，應使電阻盡可能靠近 EN／UV端,，以減少感應噪聲,。還需要考慮欠壓檢測電阻R2和R3的耐壓值。選擇（1／4）W的電阻時,，一般可承受200V電壓（指連續(xù)加壓,，下同）；對（1／2）W的電阻,，耐壓值則為400V,。 字串3

            （5）安全電容（Y電容）應直接安裝在初級濾波電容的正極與次級的公共地（返回端）之間,，最大限度地抑制電磁干擾和共模浪涌電壓。

            （6）光耦合器到TinySwitch?II的EN／UV端和源極的距離應最短,，以減小噪聲耦合,。EN／UV腳到光耦合器的距離應小于12.7mm，到漏極的距離則應大于5.1mm,。

            （7）為提高穩(wěn)壓性能,，連到次級繞組、次級整流管,、次級濾波電容的的環(huán)路要盡量短,。次級整流管的焊盤面積須足夠大，以確保在輸出短路的情況下能將整流二極管的熱量及時散發(fā)掉,。

            （8）連到輸入,、輸出濾波電容的印制導線采用了末端收縮的布線方式，這有兩個好處：

            ——能使所有的高頻電流通過濾波電容被濾掉（若印制導線過寬,，印制導線之間的分布電容就會影響對高頻干擾的濾波效果）,；

            ——減少由TinySwitch?II向輸入濾波電容、由次級整流管向輸出濾波電容傳輸的熱量,。返回端與次級的連線要短捷,、連線的特性阻抗要低。另外,，返回端應直接連到次級繞組的引腳處,，而不是Y電容的焊點處。