Tiny Switch特性及其應用

摘要：介紹應用于小功率開(kāi)關(guān)電源的控制器件—TinySwitch的特點(diǎn)，并討論在待機電源和充電

器中的應用。

Abstract: The characteristics of Tiny switch which is used in low power switch mode power supply are introduced in this paper, and applications of Tiny Switch in stand－ by power Supply and Charger are dwelled on.

關(guān)鍵詞：逐周電流限制跳周期

Keywords:Cycle by cycle current limited， Jump cycle

1引言

　　中大功率開(kāi)關(guān)電源在市場(chǎng)上占有較大份額，然而小功率開(kāi)關(guān)電源在很多場(chǎng)合，例如在待機電源中是必不可少的。TinySwitch特別適用于為用戶(hù)提供10W以下的隔離型開(kāi)關(guān)電源。

　　十多年以前以為用UC3842和MOSFET制作的分離元件開(kāi)關(guān)電源，線(xiàn)路已較為簡(jiǎn)單，但與其相比，TopSwitch制作的開(kāi)關(guān)電源電路更加簡(jiǎn)單。由于它們同樣是采用固定頻率PWM方式，其開(kāi)關(guān)損耗幾乎與負載無(wú)關(guān)，導致輕載時(shí)電源效率明顯降低。而采用TinySwitch除電路非常簡(jiǎn)單外，同時(shí)還具有高效率、低成本的顯著(zhù)特點(diǎn)。

2TinySwitch（253/254/255系列）簡(jiǎn)介

　　TinySwitch把控制IC和功率MOSFET集成在一起，實(shí)際上只需四個(gè)功能引腳。

　?。?）TinySwitch各引腳功能

　　S漏極（D）:功率MOSFET漏極，為起動(dòng)和穩態(tài)工作提供工作電流。

　　S旁路（BP）：內接5.8V穩壓器，外接濾波電容。正常工作時(shí)，旁路電容在TinySwitch中MOSFET導通期間為控制電路提供能量。

　　S使能（EN）：功率MOSFET是否導通控制端。正常工作情況，EN端為高電平時(shí)，MOSFET導通；EN端為低電平時(shí)，MOSFET關(guān)斷。

　　S源極（S）：功率MOSFET源極。

　?。?）TinySwitch器件的突出特點(diǎn)

S內置芯片供電電源，省去外加輔助電源，可使輸出電壓不影響電路工作。

　　S控制方式采用逐周電流限制方式，可減小電流紋波。“跳周期”的工作方式通過(guò)改變有效的工作頻率，使開(kāi)關(guān)損耗與負載呈線(xiàn)性比例，從而使不同負載情況下，電源均具有較高效率。

　　S內置過(guò)熱保護電路之超溫閉鎖功能，確保開(kāi)關(guān)電源安全工作。

圖1功能框圖

3TinySwitch的特性

　　(1)TinySwitch控制方式

　　TinySwitch功能框圖如圖1所示。

　　芯片正常工作時(shí)，TinySwitch內部振蕩器周期性起動(dòng)MOSFET，每個(gè)周期內，由限流電路檢測MOSFET的電流，并將其與門(mén)限值比較，當其超過(guò)門(mén)限(ILIMIT）時(shí)，功率MOSFET在此周期剩余時(shí)間內關(guān)斷。也就是說(shuō)，當TinySwitch正常工作時(shí)，由限流電路對MOSFET進(jìn)行逐周電流限制，以決定功率MOSFET在每個(gè)周期內的最大導通時(shí)間（tmax）。需要注意的問(wèn)題是：MOSFET的電流是否會(huì )在tmax時(shí)間內達到門(mén)限（ILIMIT）呢？這一點(diǎn)只要在電源設計時(shí)，選擇的TinySwitch器件在最低的輸入電壓時(shí)滿(mǎn)足功率要求，經(jīng)計算得出的變壓器初級電感便可使電流在tmax限制時(shí)間內逐漸升至門(mén)限值（ILIMIT）。

　　TinySwitch內部限流電路的門(mén)限值（ILIMIT）為常

（a）TinySwitch重負載工作

（b）TinySwitch中負載工作