使用TinySwitch II實(shí)現(xiàn)開關(guān)電源優(yōu)化的電路設(shè)計(jì)

2：電路設(shè)計(jì)要

2.1 使用注意事項(xiàng)

(1)直流輸入電壓UI的最小值UImin可按90V來設(shè)計(jì)。輸入寬范圍電壓(85V～265V)時(shí)，輸入級(jí)濾波電容C1的容量可按3μF/W的比例系數(shù)來選取;例如當(dāng)輸出功率PO=10W時(shí)，C1=30μF。對(duì)于交流230V±15%固定電壓輸入的情況，比例系數(shù)可取1μF/W?！?/p>

(2)為了降低損耗，提高電源效率，次級(jí)整流管宜采用肖特基勢(shì)壘二極管(SchottkyBarrierDiode，英文縮寫為SBD)，簡(jiǎn)稱肖特基二極管。這種管子具有正向壓降低(UF≈0.4V)、功率損耗小、反向恢復(fù)時(shí)間短(trr可小到幾ns)等優(yōu)點(diǎn)，適合用做低壓、大電流整流或續(xù)流。

(3)選擇輸出功率較大的TinySwitch II芯片，有 助于提高電源效率。例如在圖2所示的電路中，選擇TNY267時(shí)電源效率的下限值為78%;若采用TNY266、TNY264，就依次降為76%、74%。

(4)在特定的應(yīng)用中，TinySwitch II的最大輸出功率隨熱環(huán)境(包括環(huán)境溫度，散熱條件，通風(fēng)狀況以及電源采用密封式還是敞開式等因素)、高頻變壓器磁芯的尺寸、工作方式的設(shè)計(jì)(連續(xù)模式或不連續(xù)模式)、所需功率、輸入電壓的最小值、輸入級(jí)濾波電容的容量、輸出整流管的正向壓降等條件而變化，可能與TinySwitch II系列第二代微型開關(guān)電源的原理一文中的表1中所列的典型值不同。

(5)TinySwitch II能濾除高頻變壓器產(chǎn)生的音頻 噪聲。允許采用普通結(jié)構(gòu)的浸漆變壓器，磁芯之間也可以不用膠粘接。當(dāng)開關(guān)電源隨負(fù)載的減輕而產(chǎn)生音頻干擾時(shí)，TinySwitch II就通過不連續(xù)地減小極限電流值，以濾除音頻噪聲。

(6)圖1中的LTV817型線性光耦合器，可用 PC817或PC817A來代替。它們的技術(shù)參數(shù)基本相同，電流傳輸比CTR=80%～160%，反向擊穿電壓U(BR)CEO≥35V。

(7)在圖2所示電路中，待機(jī)電源若選擇TNY266P芯片，輸出功率就降為10W。此時(shí)可選EE16型高頻變壓器磁芯，并且還可以去掉濾波電容C7。

2.2 印制板設(shè)計(jì)要點(diǎn)

TinySwitch II芯片的印制板元器件布置圖，如圖3所示，這里未使用欠壓保護(hù)電阻。設(shè)計(jì)印制板時(shí)必須注意以下事項(xiàng)：

圖3： TinySwitch II的印制板元件布置圖　　

(1)TinySwitch II下面的敷銅板不僅作為源極接 地點(diǎn)，還起到散熱作用。圖3中陰影區(qū)域面積應(yīng)足夠大，才能保證TinySwitch II和次級(jí)整流管散熱良好，使芯片的結(jié)溫低于100℃。

(2)旁路端電容CBP和輸入濾波電容C1必須采用單點(diǎn)接地法，接至源極端。連接C1、高頻變壓器和TinySwitch II的初級(jí)回路應(yīng)盡量短捷。

(3)初級(jí)鉗位電路用于限制關(guān)斷時(shí)漏極上的峰 值電壓?？捎肦、C、VD型鉗位電路來實(shí)現(xiàn)，亦可用200V穩(wěn)壓管或者瞬態(tài)電壓抑制器(TVS)對(duì)漏極電壓進(jìn)行鉗位。在任何情況下，都要使鉗位元器件到高頻變壓器和TinySwitch II的距離為最短。

(4)若使用欠壓檢測(cè)電阻，應(yīng)使電阻盡可能靠近 EN/UV端，以減少感應(yīng)噪聲。還需要考慮欠壓檢測(cè)電阻R2和R3的耐壓值。選擇(1/4)W的電阻時(shí)，一般可承受200V電壓(指連續(xù)加壓，下同)；對(duì)(1/2)W的電阻，耐壓值則為400V。

(5)安全電容(Y電容)應(yīng)直接安裝在初級(jí)濾波電容的正極與次級(jí)的公共地(返回端)之間，最大限度地抑制電磁干擾和共模浪涌電壓。

(6)光耦合器到TinySwitch II的EN/UV端和源極的距離應(yīng)最短，以減小噪聲耦合。EN/UV腳到光耦合器的距離應(yīng)小于12.7mm，到漏極的距離則應(yīng)大于5.1mm。

(7)為提高穩(wěn)壓性能，連到次級(jí)繞組、次級(jí)整流管、次級(jí)濾波電容的的環(huán)路要盡量短。次級(jí)整流管的焊盤面積須足夠大，以確保在輸出短路的情況下能將整流二極管的熱量及時(shí)散發(fā)掉。

(8)連到輸入、輸出濾波電容的印制導(dǎo)線采用了末端收縮的布線方式，這有兩個(gè)好處：能使所有的高頻電流通過濾波電容被濾掉(若印制導(dǎo)線過寬，印制導(dǎo)線之間的分布電容就會(huì)影響對(duì)高頻干擾的濾波效果)；;減少由TinySwitch II向輸入濾波電容、由次級(jí)整流管向輸出濾波電容傳輸?shù)臒崃俊７祷囟伺c次級(jí)的連線要短捷、連線的特性阻抗要低。另外，返回端應(yīng)直接連到次級(jí)繞組的引腳處，而不是Y電容的焊點(diǎn)處。