基于TinySwitch II芯片开关电源的应用设计

在输出电压波形上形成的毛刺。当输入电压低于欠压值时，TNY267P就自动关断，起到保护作用；仅当输入电压高于欠压阈值时才工作。R2、R3为欠压阈值设定电阻。二者的总阻值选4MΩ时，欠压阈值设定为直流200V，整流后的直流高压UI必须高于200V时，才能开启电源。而一旦开启电源，就将持续工作，直到UI降至140V才关机。这种滞后式关机的特性，可为待机电源提供所需的保持（Holdup）时间。

　　图2： 15W的PC机待机电源电路图

　　初级一侧的辅助绕组经VD2、C2整流滤波后，获得＋12V输出电压，并通过R4给TNY267P供电。正常工作时TNY267P内部漏极驱动的电流源也停止对外部旁路电容充电，以减少其间的静态损耗。选R4=10kΩ时，可为旁路端提供640μA的电流，这略高于TNY267P的损耗电流，超出部分将被芯片内部的稳压管钳位在6.3V的安全电压上。 字串6次级输出经VD3、C6和C7进行整流滤波。L与C8构成后级滤波器，主要用来滤除开关噪声。当输出端短路时，自动重启动电路就限制了输出电流的增大，并且滤除了对VD3的过冲电压。由光耦合器IC2（SFH615 2）、稳压管VDZ对5V输出进行检测，R5给稳压管提供偏置电流。

　　2：电路设计要点

　　2.1 -- 使用注意事项

　　（1）直流输入电压UI的最小值UImin可按90V来设计。输入宽范围电压（85V～265V）时，输入级滤波电容C1的容量可按3μF／W的比例系数来选取；例如当输出功率PO=10W时，C1=30μF。对于交流230V±15％固定电压输入的情况，比例系数可取1μF／W。

　　（2）为了降低损耗，提高电源效率，次级整流管宜采用肖特基势垒二极管（SchottkyBarrierDiode，英文缩写为SBD），简称肖特基二极管。这种管子具有正向压降低（UF≈0.4V）、功率损耗小、反向恢复时间短（trr可小到几ns）等优点，适合用做低压、大电流整流或续流。

　　（3）选择输出功率较大的TinySwitch II芯片，有 助于提高电源效率。例如在图2所示的电路中，选择TNY267时电源效率的下限值为78％；若采用TNY266、TNY264，就依次降为76％、74％。

　　（4）在特定的应用中，TinySwitch II的最大输出功率随热环境（包括环境温度，散热条件，通风状况以及电源采用密封式还是敞开式等因素）、高频变压器磁芯的尺寸、工作方式的设计（连续模式或不连续模式）、所需功率、输入电压的最小值、输入级滤波电容的容量、输出整流管的正向压降等条件而变化，可能与TinySwitch II系列第二代微型开关电源的原理一文中的表1中所列的典型值不同[见《电源技术应用》2001（11）]。

　　（5）TinySwitch II能滤除高频变压器产生的音频 噪声。允许采用普通结构的浸漆变压器，磁芯之间也可以不用胶粘接。当开关电源随负载的减轻而产生音频干扰时，TinySwitch II就通过不连续地减小极限电流值，以滤除音频噪声。

　　（6）图1中的LTV817型线性光耦合器，可用 PC817或PC817A来代替。它们的技术参数基本相同，电流传输比CTR=80％～160％，反向击穿电压U(BR)CEO≥35V。

　　（7）在图2所示电路中，待机电源若选择TNY266P芯片，输出功率就降为10W。此时可选EE16型高频变压器磁芯，并且还可以去掉滤波电容C7。

　　2.2 -- 印制板设计要点

　　TinySwitch II芯片的印制板元器件布置图，如图3所示，这里未使用欠压保护电阻。设计印制板时必须注意以下事项：

　　图3： TinySwitch II的印制板元件布置图

　　（1）TinySwitch II下面的敷铜板不仅作为源极接 地点，还起到散热作用。图3中阴影区域面积应足够大，才能保证TinySwitch II和次级整流管散热良好，使芯片的结温低于100℃。

　　（2）旁路端电容CBP和输入滤波电容C1必须采 用单点接地法，接至源极端。连接C1、高频变压器和TinySwitch II的初级回路应尽量短捷。

　　（3）初级钳位电路用于限制关断时漏极上的峰 值电压。可用R、C、VD型钳位电路来实现，亦可用200V稳压管或者瞬态电压抑制器（TVS）对漏极电压进行钳位。在任何情况下，都要使钳位元器件到高频变压器和TinySwitch II的距离为最短。

　　（4）若使用欠压检测电阻，应使电阻尽可能靠近 EN／UV端，以减少感应噪声。还需要考虑欠压检测电阻R2和R3的耐压值。选择（1／4）W的电阻时，一般可承受200V电压（指连续加压，下同）；对（1／2）W的电阻，耐压值则为400V。 字串3

　　（5）安全电容（Y电容）应直接安装在初级滤波电容的正极与次级的公共地（返回端）之间，最大限度地抑制电磁干扰和共模浪涌电压。

（6）光耦合器到T

inySwitch II的EN／UV端和源极的距离应最短，以减小噪声耦合。EN／UV脚到光耦合器的距离应小于12.7mm，到漏极的距离则应大于5.1mm。

（7）为提高稳压性能，连到次级绕组、次级