PI再現產品佳作：TinySwitch-5打破“Tiny”邊界

在 2025 年 APEC 展會上，Power Integrations正式發布第五代TinySwitch系列產品——TinySwitch-5，這款集成離線式開關IC將經典反激式架構的輸出功率上限提升至175W，同時實現了高達92%的效率，標志著小功率電源設計進入新紀元。

TinySwitch與TopSwitch是PI最重要的兩大初始產品系列，并且在全球累計銷量超過90億顆，而TinySwitch更是累計全球銷售超60億的明星產品。TinySwitch系列憑借EcoSmart?節能技術，已為全球節省超過200太瓦時電力。隨著技術的不斷更迭，TinySwitch-5的推出不僅延續了該系列簡潔易用的基因，更通過控制算法、散熱設計和保護功能的全面升級，為家電、工業控制、通信設備等領域提供了更具競爭力的電源解決方案。

功率、效率與可靠性的三重躍升

TinySwitch-5采用創新的控制引擎，通過動態調整開關頻率和功率輸出，在傳統反激式架構下實現了功率范圍的顯著擴展。通過優化PCB散熱設計或搭配金屬散熱片，部分型號甚至可支持190W以上的輸出功率，徹底打破了傳統小功率IC的功率限制。

TinySwitch-5的效率曲線在10%-100%負載范圍內保持高度穩定，滿載效率高達92%，輕載效率（10%負載）仍超過85%。這種“恒定高效”特性通過以下技術實現：

自適應頻率調整：控制引擎根據負載動態調節開關頻率，在輕載時降低頻率以減少開關損耗，重載時提升頻率以優化磁芯利用。

多級限流技術：通過智能調整初級MOSFET的限流點（ILIMIT），在輕載時降低限流至30%，重載時提升至100%，有效抑制音頻噪音并優化效率。

除此之外，TinySwitch-5集成了全面的保護功能，內置多重智能保護機制以保障系統可靠性。據介紹，輸入電壓保護通過欠壓（UV）和過壓（OV）鎖定技術，能在電網電壓劇烈波動時自動切斷輸入，確保設備安全運行；輸出端采用初級側精確檢測技術，可實時監測過流及過功率狀態，實現快速響應的過載保護；內置熱傳感器可動態監控芯片溫度，當超過閾值時自動關斷輸出；短路保護則通過打嗝模式限制短路電流，既避免器件損壞又能維持系統穩定性。這些保護功能協同工作，為電源系統提供全方位的安全屏障。

據了解，這次TinySwitch-5系列采用三種差異化封裝形式，分別針對不同散熱需求和功率等級進行優化。

eSOP-12（K封裝）通過PCB進行傳導散熱，無需額外散熱片即可滿足75W峰值功率需求。其緊湊的12引腳設計（如TNY5071K）適用于對體積敏感的家電控制板、小型適配器等場景，通過優化PCB布局即可實現高效散熱。

eDIP-12（V封裝）采用雙列直插式封裝，需配合金屬散熱片使用，在230VAC輸入下可支持22-60W持續輸出，峰值功率達75W。該封裝通過引腳與散熱片的直接接觸，提升了熱傳導效率，適合工業控制設備、通信電源等對可靠性要求較高的應用。

eSIP-7（E封裝）是專為高功率場景設計的7引腳單列直插封裝，搭配散熱片后在230VAC輸入下可實現105-175W的持續輸出，最高峰值功率達190W。其獨特的散熱結構設計可有效應對工業電源、LED照明驅動等高負載應用的散熱需求。

適用于家電領域的低能耗設計

TinySwitch-5的應用場景覆蓋多元化領域：在家電領域，其可作為洗衣機、微波爐、空調等設備的輔助電源，在待機狀態下僅需極低功耗即可維持設備的基礎功能。該系列延續了TinySwitch家族精簡的外圍電路設計理念，通過高度集成控制器、驅動器、功率開關及保護電路，大幅減少外部元件數量。

針對家電待機能耗問題，TinySwitch-5通過三重技術創新實現行業領先的能效表現：其自適應頻率調整技術可在輕載時將開關頻率降低至音頻范圍外，減少損耗的同時避免噪音干擾；多級限流技術使初級MOSFET的限流點隨負載動態調整（輕載時僅30%滿載限流），有效優化能量傳輸效率。 

歐盟2025年實施的ErP指令2009/125/EC將待機功耗限值收緊至300mW，同時要求設備在待機狀態下仍需維持基礎功能（如WiFi連接、顯示待機）。TinySwitch-5通過優化控制算法，在300mW輸入功率下可提供高達220mW的輸出功率，既滿足法規要求，又為終端設備保留了更多待機功能。

數據顯示，家電和消費電子產品在待機模式下的能耗占比往往超過總能耗的40%。TinySwitch-5的高效特性可將典型設備的年耗電量降低30%以上。以LCD顯示器為例，傳統方案年總能耗為96.7kWh，而TinySwitch-5方案僅為61.3kWh。這種節能優勢不僅符合全球碳中和目標，更能為企業降低長期運營成本。

寫在最后

TinySwitch-5的發布不僅是技術創新的體現，更是對市場需求的精準響應。它通過功率、效率和可靠性的全面突破，為工程師提供了更靈活、更節能的設計工具，同時幫助企業應對日益嚴苛的能效法規。作為Power Integrations EcoSmart技術的最新成果，TinySwitch-5正推動電源行業向更高效率、更低能耗的方向邁進，為全球可持續發展貢獻力量。