单片开关电源的应用及发展

成各种小型化、高密度、低成本的开关电源模块。此外，它还适合构成后备式开关电源，非隔离式开关电源、恒流恒压输出开关电源，供无线通信用的DC/DC电源变换器、恒功率调节器、功率因数补偿器等。

2.3 电路设计要求

(1)TOPSwitch-II的反馈电路中需配光电耦合器与输出电路隔离。设计精密开关电源时，还应增加一片TL431型可调式精密关联稳压器，由它构成外部误差放大器，来代替取样电路中的稳压管。精密开关电源的电压调整率Sv、电流调整率Sl均可达±0.2%左右，接近于线性集成稳压电源的指标。

(2)应选用电流传输比（CTR）能线性变化的光电耦合器，如PC817A，NEC2501、6N137等型号，不推荐采用4N25、4N35等4N××型普通光耦。后者的线性度差，传输模拟信号时会造成失真，影响开关电源的稳压性能。

(3)高频变压器的初级必须设置保护电路，用以吸收漏感引起的尖峰电压，确保MOSFET不被损坏。这种保护电路应并联在初级上，具体有4种设计方案：①由瞬变电压抑制二极管（TVS）和超快恢复二极管（SRD）组成钳位电路；②由TVS与硅整流管（VD）构成的钳位电路；③由阻容元件与SRD构成的吸收电路；④由阻容件与VD构成的吸收电路。上述方案中以①的效果最佳，能充分发挥TVS响应速度极快、可承受高能量瞬态脉冲之优点。方案②次之。

(4)使用芯片时需加合适的散热器。对于TO-220封装，可直接装在小散板上。对于DIP-8和SMD-8封装的可将4个源极焊在面积为2.3的印制板敷铜箔上代替散热片。

(5)为抑制从电网引入的干扰，也防止开关电源产生的干扰向外部传输，需在电源进线端增加一级电磁干扰滤波器（EMI filter）亦称电源噪声滤波器（PNF）。

(6)使用此类芯片时，源极引线要尽量短。为使空载或轻载时输出电压稳定，应在稳压电源输出端接一只几百欧的电阻作为最小负载，亦可并联一只稳压管。

３ TinySwitch系列四端开关电源

TinySwitch是Power公司新推出的一种高效、小功率四端单片开关电源。因所构成开关电源的体积很小，故称TinySwitch微型开关系列。它比三端单片开关电源增加一个使能端，使用更加方便灵活。TinySwitch系列性优价廉，外围电路非常简单，特别适合制作10W以下的微型开关电源或待机电源，是取代效率低、体积较大的小功率线性稳压电源的理想产品。

3.1TinySwitch的性能特点

(1)TinySwitch有DIP-8、SMD-8两种封装形式、6种型号。产品分类见表2。

尽管采用8脚封装，实际上只有四个脚：S、D、BP（相当于控制端）、EN（使能端），因此等效于四端器件。利用使能端可从外部关断MOSFET，并且在快速上电时输出电压无过冲现象、掉电时MOSFET也无频率倍增现象。

(2)高效、小功率输出。选220V交流电源时，其空载功耗低于60mW。它适宜制作0～10Ｗ的小功率、低成本开关电源，比线性稳压电源大约可节电38%。

(3)采用开／关控制器来代替PWM对输出电压进行调节。开／关控制器可等效为脉冲频率调制器（PFM），其调节速度比普通的PWM更快，对纹波抑制能力更强。

(4)与TOPSwitch-II相比，它在电路设计上颇具特色。第一，交流输入端可省掉EMI滤波器；第二，初级保护电路不需使用TVS，仅用RC电路即可吸收尖峰电压；第三，不用反馈线圈及相关电路，也不加回路补偿元件；第四，芯片内部增加了使能检测与逻辑电路。

3.2TinySwitch的应用

该系列产品适合制作手机电池恒压恒流充电器、IC卡付费电度表中的小型开关电源模块，以及微机、彩电、摄录像机等高档家用电器中的待机电源。例如，目前生产的大屏幕彩电均具有待机功能，使用遥控器关闭电源之后，即进入待机状态。此时彩电中开关电源的功率开关管呈关断状态，改由待机电路继续给CPU供电，使整机功耗降至最低。由TNY253P可构成5V、1.3W的彩电待机电源。它利用彩电主电源产生的直流高压作输入电压，的允许范围是120～375V（视彩电型号而定），而Vo=+5V。使用一片TNY255P则可构成PC机的5V、2A待机电源。由TNY254P构成的+6.7V、3.6W手机电池恒压、恒流充电器，能在85～265V交流输入电压范围内，对6V镍氢（NIMH）电池充电。此外，TinySwitch还适合制作小型家电（如随身听）的适配器（adapter），将220V交流电源变成所需直流稳压电源。这种适配器不仅没有笨重的变压器，而且效率高、体积小、稳压性能好，能完全取代目前市售的各种插头式AC/DC变换器。

4 MC33370系列五端单片开关电源

MC33370系列包括MC33369～MC33374五种规格、17种型号。以TO-220五脚直弯式封装为例，其产品分类见表3。

表中的RDS（ON）表示漏－源极导通电阻，ID（PK）代表漏极峰值电流。

4.1 MC33370