臨界斷續模式PFC在電子鎮流器中的應用

摘要：分析了TinySwitch并虻墓ぷ髟理和主要性能特點，表明了它在構成小功率開關電源時的低成本、高可靠性和高效率等優點，并討論了其在待機電源中的應用。

關鍵詞：TinySwitch并潁豢關電源；待機電源

1 引言

近年來，單片開關電源以其構成電源系統的低成本、高可靠性和設計靈活性等優點越來越受到電源設計者的歡迎。TinySwitch－Ⅱ系列是美國Power Integrations公司繼TinySwitch之后，最新推出的第二代增強型高效小功率隔離式開關電源用集成電路，該系列產品包括TNY264P/G，TNY266P/G，TNY267P/G，TNY268P/G，共8種型號。TinySwitch-Ⅱ是TinySwitch的改進產品，用它構成電源系統時，成本比分立元件PWM和其他集成/混合式電源方案低、體積小、效率和可靠性高，特別適合于要求低成本、高效率的應用場合，如移動電話充電器、PC機及電視機待機電源、AC適配器、設備控制和網絡終端等。

2 TinySwitch-Ⅱ的性能特點

TinySwitch-Ⅱ和TinySwitch一樣具有簡單的拓撲電路，但最大輸出功率由10W提高到23W。TinySwitch-Ⅱ不僅象TinySwitch一樣將700V功率MOSFET，振蕩器，高壓開關電流源，流限和熱關斷電路集成到了單片器件內，由漏極電壓提供啟動和工作能量，不需要變壓器偏置繞組及相關電路，而且還在器件內結合了自動重啟動、輸入欠壓檢測和頻率抖動功能。這種設計有效地消除了音頻噪聲。全集成的自動重啟動電路將輸出短路或控制環開路等故障情況下的輸出功率限制在安全范圍內，既限制了短路輸出電流也保護了負載、同時減少了元件數，降低了次級反饋電路的成本。線路欠壓門限可用一只檢測電阻外部設定，從而消除了在待機電源等應用中，由于輸入存儲電容緩慢放電而產生的電源掉電故障。開關頻率從44kHz提高到132kHz，允許使用低價格、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，同時它的132kHz的工作頻率是抖動的，可以顯著降低準峰值和平均EMI，使得濾波成本最低。另外，它有極高的能效和可靠性。

3 引腳功能描述

如圖1所示，TinySwitch-Ⅱ系列單片開關電源采用8腳雙列直插式（DIP-8）或表面粘貼式（SMD-8）封裝，其各引腳功能描述如下：

圖1 引腳配置圖

漏極(D)引腳 功率MOSFET的漏極輸出引腳，為啟動和穩態工作提供內部工作電流；

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兩個功能，正常工作時，通過此引腳可控制功率MOEFET的通斷（當該腳的電流大于240μA時將功率MOSFET關斷），此引腳還通過與輸入直流高電壓相連的外部電阻來檢測欠壓情況，若該引腳沒有與外部電阻相連，則沒有輸入欠壓功能；

源極（S）引腳 控制電路的公用點，連接到內部MOSFET的源極，4個源極在內部是相連通的，它們被劃分成兩組，其中2個S端須接控制電路的公共端，另2個S（HVRTN）端則接高壓返回端，其典型應用電路如圖2所示。

圖2 典 型 應 用 電 路

4 工作原理

圖3為TinySwitch-Ⅱ的功能框圖。其內部集成了一個耐壓為700V的功率MOSFET和一個開/關控制器。與傳統的PWM控制器不同，它使用一簡單的開/關控制器來穩定輸出電壓。振蕩器的頻率為132kHz，振蕩器中還增加了頻率抖動電路，抖動量為±4kHz，該功能使EMI的均值和準峰值噪聲均較低。

圖3 功 能 框 圖