Tiny Switch特性及其应用

（c）TinySwitch轻负载工作

图2不同负载时的波形

数,内部振荡器把MOSFET的开关频率设定为常数，由于TinySwitch的门限值和频率均为常数，利用其进行隔离型电源设计，次级的（最大）输出功率亦为常数。

　　(2)TinySwitch工作模式

　　反激式开关电源的输出功率与门限值、变压器初级电感和开关频率相关，即

P=0.5I2Lf（1）

　　那么，输出功率一定的TinySwitch芯片是如何工作来满足不同负载要求的呢？分析式（1），再结合芯片特点，即可以得出结论。由于TinySwitch门限值和变压器初级电感均为常数，那么若想改变输出功率P，只能着眼于开关频率f，TinySwitch采用“跳周期”的工作方式，正是以改变功率MOSFET有效的开关频率，以实现不同的功率输出。

　　在分析TinySwitch是如何“跳周期”时，先了解一下芯片的EN引脚。参照图1，使能引脚电路中有一个设定为1.5V的源极跟随输入。输入电流被10μA滞回的电流源箝位。在振荡器时钟信号（每个周期之始）的上升沿，对使能检测电路的输出取样，若为高电平，此周期接通功率MOSFET，否则功率MOSFET在相应周期保持截止，即跳过该工作周期，由于对EN引脚取样仅在每个周期之始进行一次，周期中使能引脚上的其它变化可不予考虑。这样，可以通过EN端电平的不同对芯片进行开/关控制。

　　于是，可以通过控制TinySwitch开/关频率来获得不同的次级输出功率。满载时，让TinySwitch在大部分时钟周期导通；不足满载时，TinySwitch将“跳过”更多周期以保持次级输出电压稳定；在轻载或空载时，几乎跳过所有周期，只有一小部分周期导通以供给电源的功率消耗。不同负载工作情况的波形见图2。　　由于在不同输出功率情况下，有效开关频率不同，使得输出功率不同，开关损耗也就不同。TinySwitch的开关损耗几乎与输出功率成线性比例，使得电源在各种输出功率时都具有较高的效率。这是采用PWM方式开关模式电源（SMPS）望尘莫及的。应用TinySwitch进行设计的电源效率与一般开关模式电源的比较见图3。

图3输出功率与效率关系

　　TinySwitch在跳周期时，振荡器频率通常加倍（TNY255仍将保持130kHz）。这增加了使能引脚取

样率，使环路响应速度更快，对保证输出电压的稳定性非常有利。

　　(3)TinySwitch超温闭锁功能

　　参见图1，TinySwitch内设热关断电路可检测管芯结温。热关断电路的门限为135℃，70℃滞回，当结温上升至超过门限时（135℃），热关断电路关断功率MOSFET，直到管芯结温下降到70℃时才会令其重新导通。

4TinySwitch的典型应用—隔离型待机电源

　　用TinySwitch实现的小功率隔离型开关电源，体积小、成本低、设计电路简单，其典型应用如图4所示。

图4典型的备用电源应用