通用輸入、12 V及1A輸出的反激式低成本高效率電源電路

圖14顯示了一個(gè)采用了TNY278、通用輸入、12 V及1A輸出的反激式低成本高效率電源電路。此電源具有的特性包括欠壓鎖定、初級(jí)檢測的輸出過壓鎖存關(guān)斷保護(hù)、高效率( > 8 0 % )以及極低的空載功耗(265 VAC輸入時(shí)<50 mW)。使用一個(gè)簡單的齊納二極管參考及光耦反饋可對輸出電壓進(jìn)行穩(wěn)壓。經(jīng)整流及濾波的輸入電壓被加到T1的初級(jí)繞組上。U1中集成的MOSFET驅(qū)動(dòng)變壓器初級(jí)的另一側(cè)。二極管D5、C2、R1、R2、及 VR1組成箝位電路，將漏極的漏感關(guān)斷電壓尖峰控制在安全值范圍以內(nèi)。齊納二極管箝位及并聯(lián)RC的結(jié)合使用不但優(yōu)化了EMI，而且更有效率。電阻R2限制了D5的反向電流，因此可使用一個(gè)低成本、慢速恢復(fù)的整流二極管，但應(yīng)選用玻璃鈍化式的二極管，恢復(fù)時(shí)間≤2 μs以提高效率及降低傳導(dǎo)EMI。

齊納二極管VR3調(diào)節(jié)輸出電壓。當(dāng)輸出電壓超過齊納二極管與光耦LED正向電壓降之和時(shí)，電流將流向光耦LED，從而下拉光耦中晶體管的電流。當(dāng)此電流超出使能引腳閾值電流時(shí)，將抑制下一個(gè)開關(guān)周期。當(dāng)下降的輸出電壓低于反饋閾值時(shí)，會(huì)使能一個(gè)開關(guān)周期。通過調(diào)節(jié)使能周期的數(shù)量，可對輸出電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)。隨負(fù)載的減輕，使能周期也隨之減少，從而降低有效的開關(guān)頻率，根據(jù)負(fù)載情況減低開關(guān)損耗。因此能夠在負(fù)載極輕時(shí)提供恒定的效率，易于滿足能效標(biāo)準(zhǔn)的要求。

由于TinySwitch-III完全是自供電的，因此在變壓器上無需輔助或偏置繞組。如果使用偏置繞組，可實(shí)現(xiàn)輸出過壓保護(hù)功能，在反饋出現(xiàn)開環(huán)故障時(shí)保護(hù)負(fù)載。當(dāng)發(fā)生過壓情況時(shí)，如偏置電壓超過VR2與旁路/多功能(BP/M)引腳電壓(28 V+5.85 V)之和時(shí)，電流開始流向BP/M引腳。當(dāng)此電流超過ISD時(shí)，TinySwitch-III的內(nèi)部鎖存關(guān)斷電路將被激活。斷開交流輸入后，當(dāng)BP/M引腳電壓下降到低于2.6 V時(shí)，TinySwitch-III的內(nèi)部鎖存關(guān)斷電路將重置。如范例顯示，在環(huán)路開環(huán)時(shí)，OVP的輸出電壓為17V。

對于有更低輸入空載功耗的應(yīng)用，可使用偏置繞組向TinySwitch-III供電。電阻R8將電流送入BP/M引腳，抑制了內(nèi)部高電壓電流源，通常此高壓恒流源在內(nèi)部MOSFET關(guān)斷期間維持BP/M引腳的電容電壓(C7)。此連接方式將265 VAC輸入時(shí)的空載功耗從140 mW降低到40 mW。連接在直流總線及U1EN/UV引腳間的R5可進(jìn)行欠壓鎖定。當(dāng)發(fā)生欠壓鎖定時(shí)，開關(guān)周期被抑制，直到EN/UV引腳電流超過25 μA為止。因此可在正常工作輸入電壓范圍之內(nèi)對啟動(dòng)電壓進(jìn)行設(shè)定，防止在非正常低輸入電壓條件下及交流輸入斷電時(shí)在輸出端出現(xiàn)電壓干擾。

除了用于差模EMI衰減的簡單pi型輸入濾波器(C1、 L1、 C2)之外，此設(shè)計(jì)還在變壓器上采用了E-Shield?蔽技術(shù)來降低共模EMI位移電流，R2及C4作為衰減網(wǎng)絡(luò)來降低高頻變壓器振蕩。這些技術(shù)與TNY278的頻率抖動(dòng)相結(jié)合，令此設(shè)計(jì)具有出色的傳導(dǎo)及輻射EMI性能，比EN55022 B級(jí)對傳導(dǎo)EMI所規(guī)定的要求還多出12 dBμV的裕量。