Tiny Switch特性及其應用

（c）TinySwitch輕負載工作

圖2不同負載時(shí)的波形

數,內部振蕩器把MOSFET的開(kāi)關(guān)頻率設定為常數，由于TinySwitch的門(mén)限值和頻率均為常數，利用其進(jìn)行隔離型電源設計，次級的（最大）輸出功率亦為常數。

　　(2)TinySwitch工作模式

　　反激式開(kāi)關(guān)電源的輸出功率與門(mén)限值、變壓器初級電感和開(kāi)關(guān)頻率相關(guān)，即

P=0.5I2Lf（1）

　　那么，輸出功率一定的TinySwitch芯片是如何工作來(lái)滿(mǎn)足不同負載要求的呢？分析式（1），再結合芯片特點(diǎn)，即可以得出結論。由于TinySwitch門(mén)限值和變壓器初級電感均為常數，那么若想改變輸出功率P，只能著(zhù)眼于開(kāi)關(guān)頻率f，TinySwitch采用“跳周期”的工作方式，正是以改變功率MOSFET有效的開(kāi)關(guān)頻率，以實(shí)現不同的功率輸出。

　　在分析TinySwitch是如何“跳周期”時(shí)，先了解一下芯片的EN引腳。參照圖1，使能引腳電路中有一個(gè)設定為1.5V的源極跟隨輸入。輸入電流被10μA滯回的電流源箝位。在振蕩器時(shí)鐘信號（每個(gè)周期之始）的上升沿，對使能檢測電路的輸出取樣，若為高電平，此周期接通功率MOSFET，否則功率MOSFET在相應周期保持截止，即跳過(guò)該工作周期，由于對EN引腳取樣僅在每個(gè)周期之始進(jìn)行一次，周期中使能引腳上的其它變化可不予考慮。這樣，可以通過(guò)EN端電平的不同對芯片進(jìn)行開(kāi)/關(guān)控制。

　　于是，可以通過(guò)控制TinySwitch開(kāi)/關(guān)頻率來(lái)獲得不同的次級輸出功率。滿(mǎn)載時(shí)，讓TinySwitch在大部分時(shí)鐘周期導通；不足滿(mǎn)載時(shí)，TinySwitch將“跳過(guò)”更多周期以保持次級輸出電壓穩定；在輕載或空載時(shí)，幾乎跳過(guò)所有周期，只有一小部分周期導通以供給電源的功率消耗。不同負載工作情況的波形見(jiàn)圖2?！　∮捎谠诓煌敵龉β是闆r下，有效開(kāi)關(guān)頻率不同，使得輸出功率不同，開(kāi)關(guān)損耗也就不同。TinySwitch的開(kāi)關(guān)損耗幾乎與輸出功率成線(xiàn)性比例，使得電源在各種輸出功率時(shí)都具有較高的效率。這是采用PWM方式開(kāi)關(guān)模式電源（SMPS）望塵莫及的。應用TinySwitch進(jìn)行設計的電源效率與一般開(kāi)關(guān)模式電源的比較見(jiàn)圖3。

圖3輸出功率與效率關(guān)系

　　TinySwitch在跳周期時(shí)，振蕩器頻率通常加倍（TNY255仍將保持130kHz）。這增加了使能引腳取

樣率，使環(huán)路響應速度更快，對保證輸出電壓的穩定性非常有利。

　　(3)TinySwitch超溫閉鎖功能

　　參見(jiàn)圖1，TinySwitch內設熱關(guān)斷電路可檢測管芯結溫。熱關(guān)斷電路的門(mén)限為135℃，70℃滯回，當結溫上升至超過(guò)門(mén)限時(shí)（135℃），熱關(guān)斷電路關(guān)斷功率MOSFET，直到管芯結溫下降到70℃時(shí)才會(huì )令其重新導通。

4TinySwitch的典型應用—隔離型待機電源

　　用TinySwitch實(shí)現的小功率隔離型開(kāi)關(guān)電源，體積小、成本低、設計電路簡(jiǎn)單，其典型應用如圖4所示。

圖4典型的備用電源應用