基于TinySwitch-II的微型開關電源優化設計

引言

　　TinySwitch-II系列產品用于23W以下小功率、低成本的高效開關電源。例如，IC卡付費電度表中的小型化開關電源模塊，手機電池恒壓／恒流充電器，電源適配器（Powersupplyadapter），微機、彩電、激光打印機、錄像機、攝錄像機等高檔家用電器中的待機電源（Standbypowersupply），還適用于ISDN及DSL網絡終端設備。

　　使用TinySwitch-II便于實現開關電源的優化設計。由于其開關頻率提高到132kHz，因此高頻變壓器允許采用EE13或EF12.6小型化磁芯，并達到很高的電源效率。TinySwitch-II具有頻率抖動特性，僅用一只電感（在輸出功率小于3W或可接受的較低效率時，還可用兩個小電阻）和兩只電容，即可進行EMI濾波。即使在短路條件下，也不需要使用大功率整流管。

　　1TinySwitch-II的典型應用

　　1.12.5W恒流／恒壓輸出式手機電池充電器

　　由TNY264（IC1）構成的2.5W（5V、0.5A）、交流寬范圍輸入的手機電池充電器電路，如圖1所示。RF為熔斷電阻器。85V～265V交流電經過VD1～VD4橋式整流，再通過由電感L1與C1、C2構成的π型濾波器，獲得直流高壓UI。R1為L1的阻尼電阻。利用TNY264的頻率抖動特性，允許使用簡單的濾波器和低價格的安全電容C8（Y電容）即可滿足抑制初、次級之間傳導式電磁干擾（EMI）的國際標準。即使發生輸出端容性負載接地的最不利情況下，通過給高頻變壓器增加屏蔽層，仍能有效抑制EMI。由二極管VD6、電容C3和電阻R2構成的鉗位保護電路，能將功率MOSFET關斷時加在漏極上的尖峰電壓限制在安全范圍以內。當輸出電流IO低于500mA時，電壓控制環工作，電流控制環則因晶體管VT截止而不起作用。此時，輸出電壓UO由光耦合器IC2（LTV817）中LED的正向壓降（UF≈1V）和穩壓管VDZ的穩壓值（UZ=3.9V）來共同設定，即UO=UF＋UZ≈5V。電阻R8給穩壓管提供偏置電流，使VDZ的穩定電流IZ接近于典型值。次級電壓經VD5、C5、L2和C6整流濾波后，獲得＋5V輸出電壓。