Tiny Switch特性及其應(yīng)用

（c）TinySwitch輕負(fù)載工作

圖2不同負(fù)載時(shí)的波形

數(shù),內(nèi)部振蕩器把MOSFET的開關(guān)頻率設(shè)定為常數(shù)，由于TinySwitch的門限值和頻率均為常數(shù)，利用其進(jìn)行隔離型電源設(shè)計(jì)，次級(jí)的（最大）輸出功率亦為常數(shù)。

　　(2)TinySwitch工作模式

　　反激式開關(guān)電源的輸出功率與門限值、變壓器初級(jí)電感和開關(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)滿足不同負(fù)載要求的呢？分析式（1），再結(jié)合芯片特點(diǎn)，即可以得出結(jié)論。由于TinySwitch門限值和變壓器初級(jí)電感均為常數(shù)，那么若想改變輸出功率P，只能著眼于開關(guān)頻率f，TinySwitch采用“跳周期”的工作方式，正是以改變功率MOSFET有效的開關(guān)頻率，以實(shí)現(xiàn)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?qǐng)D1，使能引腳電路中有一個(gè)設(shè)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(hào)（每個(gè)周期之始）的上升沿，對(duì)使能檢測(cè)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(yīng)周期保持截止，即跳過(guò)該工作周期，由于對(duì)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(duì)芯片進(jìn)行開/關(guān)控制。

　　于是，可以通過(guò)控制TinySwitch開/關(guān)頻率來(lái)獲得不同的次級(jí)輸出功率。滿載時(shí)，讓TinySwitch在大部分時(shí)鐘周期導(dǎo)通；不足滿載時(shí)，TinySwitch將“跳過(guò)”更多周期以保持次級(jí)輸出電壓穩(wěn)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(dǎo)通以供給電源的功率消耗。不同負(fù)載工作情況的波形見圖2。　　由于在不同輸出功率情況下，有效開關(guān)頻率不同，使得輸出功率不同，開關(guān)損耗也就不同。TinySwitch的開關(guān)損耗幾乎與輸出功率成線性比例，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方式開關(guān)模式電源（SMPS）望塵莫及的。應(yīng)用TinySwitch進(jìn)行設(shè)計(jì)的電源效率與一般開關(guān)模式電源的比較見圖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(yīng)速度更快，對(duì)保證輸出電壓的穩(wěn)定性非常有利。

　　(3)TinySwitch超溫閉鎖功能

　　參見圖1，TinySwitch內(nèi)設(shè)熱關(guān)斷電路可檢測(cè)管芯結(jié)溫。熱關(guān)斷電路的門限為135℃，70℃滯回，當(dāng)結(jié)溫上升至超過(guò)門限時(shí)（135℃），熱關(guān)斷電路關(guān)斷功率MOSFET，直到管芯結(jié)溫下降到70℃時(shí)才會(huì)令其重新導(dǎo)通。

4TinySwitch的典型應(yīng)用—隔離型待機(jī)電源

　　用TinySwitch實(shí)現(xiàn)的小功率隔離型開關(guān)電源，體積小、成本低、設(shè)計(jì)電路簡(jiǎn)單，其典型應(yīng)用如圖4所示。

圖4典型的備用電源應(yīng)用