秒速时时彩计划网页版

快速发布采购 管理采购信息

TNY253/254/255 Tinyswitch 系列节能、低功耗离线开关

时间:2019-6-8, 来源:互联网, 文章类别:元器件知识库

产品突出了最低成本、低功耗的开关解决方案比RCC、离散脉宽调制和其他集成/混合解决方案成本更低 对笨重的线性适配器进行经济有效的更换 组件计数最低 简单的开/关控制–无回路补偿装置 无偏压绕组–更简单、成本更低的变压器 允许SIM从通用输入端最多2 W或从115 VAC输入端最多4 W的PLE RC型EMI滤波器
非常节能 在115/230伏交流电压下无负载时仅消耗30/60兆瓦 满足Blue Angel、Energy Star、Energy 2000和200兆瓦欧洲手机待机需求 与笨重的线性适配器相比,每年节省1至4美元的能源成本(0.12美元/千瓦时) 非常适合手机充电器、PC备用电源,电视和录像机、电表和无绳电话。
高性能、低成本 高压供电–充电器应用的理想选择 非常高的环路带宽提供出色的瞬态响应和快速开启,几乎没有超调 电流限制操作抑制线频率波动 移除输入时无故障输出 内置电流限制和热保护部分 44 kHz操作(TNY253/4),带缓冲钳,减少电视和VCR中的EMI和视频噪声 使用光耦或偏压绕组反馈操作
说明

Tinyswitch系列采用突破性设计,在0至10W范围内提供成本最低、效率高的离线开关解决方案。这些设备集成了700V功率MOSFET、振荡器、高压开关电流源、电流限制和热关机电路。它们启动和运行源于漏极电压的功率。e,消除了对变压器偏压绕组和相关电路的需要。然而,从265 VAC输入端到空载时,它们仅消耗约80 mW的功率。一个简单的开/关控制方案也消除了对回路补偿的需要。

TNY253和TNY254在44 kHz时切换,以最小化EMI,并允许一个简单的缓冲钳来限制漏极尖峰。
电压。同时,它们允许使用低成本的EE16芯变压器来提供高达5 W的电流。TNY253与TNY254相同,只是其电流下限降低了2.5 W以下应用的输出短路电流。TNY255使用高达130 kHz的切换率,从相同的低成本的EE16芯向A提供高达10 W的电流。PC备用电源等应用。具有安全间隔线轴的EE13或EF13芯可用于2.5 W以下的应用。当二次绕组使用三芯绝缘线时,没有偏压绕组,在大多数应用中无需胶带/边缘。
这简化了变压器结构,降低了成本

引脚功能描述
(D):功率MOSFET的沟引脚连接。提供两个内部操作电流的启动和稳态操作。
旁路引脚(BP):连接点的外部旁路电容的internally生5.8 V电源旁路引脚。冰槽用于采购供应电流两个外部circuitry。
(一)ENABLE引脚:功率MOSFET开关可以端引脚拉低,这城市的I-V特性这两个(冰当量引脚的电压源(约1.5 V与一个源电流钳
源(S):功率MOSFET源引脚的连接。主要的回报。
Ⅱ的功能描述
TinySwitch冰用于低功率离线应用程序。它combines A高电压功率MOSFET的开关电源控制器和一个在一个装置。unlike A传统的PWM(脉冲宽度调制)控制器,TinySwitch辨别一个简单的开/关控制两个调的输出电压。
《TinySwitch控制器由个振荡器,使(侦听和逻辑)电路,5.8 V电压调节器电路;
滞回过温保护,电流限制电路,blanking领先的边缘,和一个700 V的功率MOSFET。图2显示一个功能块图与最重要的特点。
振荡器的振荡频率上的冰internally 44千赫(130千赫的tny255)。“利益的两个信号是周期信号的最高使命的召唤(DMAX),分以typically 67%的责任周期和时钟信号,indicates of each周期开始的时候是跳过的周期。(见下面),《频振荡器双卡值我一直y255 130千赫)。这会增加的采样速率为“ENABLE引脚是环反应。
秒速时时彩计划网页版使(侦听和逻辑ENABLE引脚的电路有一个输入源follower极化上1.5 V的输入电流A市clamped冰流源上50µa与10µa hysteresis。使输出的意义

在振荡器时钟信号的上升沿(在每个周期的开始)对电路进行采样。如果它很高,则为该周期打开功率MOSFET(启用),否则功率MOSFET仍处于关闭状态(跳过周期)。由于在每个周期的开始仅进行一次采样,因此在在循环期间启用管脚将被忽略。
5.8 V调节器5.8 V调节器在MOSFET关闭时,通过从漏极上的电压中抽取电流,将连接到旁路引脚的旁路电容器充电至5.8 V。旁路引脚是Tinyswitch的内部电源电压节点。当MOSFET打开时,Tinyswitch将耗尽存储在旁路电容器中的能量。e内部电路的功耗极低,使得Tinyswitch能够从漏极针的电流中连续工作。0.1微F的旁路电容值足以进行高频去耦合和储能。
欠压:当旁路管脚电压降到5.1 V以下时,欠压电路会禁用功率MOSFET。一旦旁路管脚电压降到5.1 V以下,它必须上升回5.8 V才能启用(打开)功率MOSFET。
滞后过温保护热关机电路感测模接头温度。阈值设置为135°C,滞后70°C。当接头温度高于此阈值时
(135°C)功率MOSFET被禁用并保持禁用状态,直到模接头温度下降70°C,此时重新启用。
电流限制电流限制电路检测功率MOSFET中的电流。当此电流超过内部阈值(ilimit)时,功率MOSFET将在该周期的剩余时间内关闭。
在功率MOSFET打开后,前沿消隐电路将电流限制比较器抑制一小段时间(TLeb)。该前沿消隐时间已设置好,因此由一次侧电容和二次侧整流器反向恢复时间引起的电流峰值不会导致开关脉冲过早终止。
t开关操作
Tinyswitch用于在电流限制模式下工作。当启用时,振荡器在每个循环开始时打开功率MOSFET。当电流上升到电流限制时关闭MOSFET。振荡器将MOSFET的最大打开时间限制为DCmax。因为给定的Tin的电流限制和频率Y开关设备
是恒定的,输出的功率与变压器的初级电感成正比,相对独立于输入电压。因此,电源的设计包括计算变压器的初级电感,以获得所需的最大功率。只要所选的开关器件是额定功率的。在最低输入电压下,计算出的电感将在达到DCmax极限之前使电流上升到电流极限。启用功能Tinyswitch感应到启用管脚,以确定是否继续进行前面描述的下一个开关循环。一旦开始一个循环,Tinyswitch始终完成循环(即使启用管脚在循环的一半时间内改变状态)。此操作导致电源的输出电压纹波为det。由输出电容器限制,每个开关周期的能量和启用反馈的延迟。
通过比较电源输出电压和参考电压,使能信号在二次电路上产生。当电源输出电压小于参考电压时,使能信号高。
在典型的实现中,使能管脚由光耦驱动。光耦晶体管的集电极连接到使能管脚,发射器连接到源管脚。光耦LED与齐纳串联,通过待调节的直流输出电压。当输出电压超过目标调节器时。操作电压水平(光耦二极管电压降加齐纳电压),光耦二极管将开始导通,将使能管脚拉低。可以用TL431器件代替齐纳,以提高精度。
启用引脚下拉电流阈值名义上是
50微安,但在超过阈值的瞬间设置为40微安。当启用下拉电流降到40微安的电流阈值以下时,将重置为50微安。
开/关控制Tinyswitch的内部时钟一直在运行。在每个时钟周期的开始,Tinyswitch对
启用管脚以决定是否执行开关循环。如果启用管脚高(<40微安),则会发生开关循环。如果启用管脚低(大于
50微安),则不会发生切换循环,并且在随后的时钟循环开始时再次对启用引脚状态进行采样。
在满负荷时,Tinyswitch将在其大多数时钟周期内进行在低于满负荷的负载下,Tinyswitch将“跳过”更多周期,以维持二次输出的电压调节在轻负载或无负载时,几乎所有周期都将被跳过一小部分周期将与用于支持电源的功耗。

与常规的脉宽调制(PWM)控制相比,Tinyswitch开/关控制方案的响应时间非常快,具有很高的线路纹波抑制能力和良好的瞬态响应。
通电/断电Tinyswitch在旁路引脚上只需要一个0.1微F的电容器。由于该电容器的尺寸较小,因此通电延迟保持在绝对最小值,通常为0.3 ms。由于通电/断电反馈的快速特性,电源输出没有超调。断电期间,功率MOSFET将开关控制h直到整流线电压降到大约12 V。功率MOSFET将保持关闭,没有任何故障。
消除偏压绕组的Tinyswitch不需要偏压绕组向芯片提供电源。相反,它直接从漏极针(见上述功能描述)中获取电源。这有两个主要好处。首先对于标称应用,这消除了额外偏压绕组和相关组件的成本。其次,充电R应用中,电流-电压特性通常允许输出电压降到低值,同时仍提供功率。这种应用通常需要一个正向偏压绕组,它具有更多相关的组件,其中没有一个是必要的Tinyswitch。
电流限制操作当漏极电流达到Tinyswitch的电流限制时,每个开关周期终止。对于给定的一次电感和输入电压,占空比是恒定的。但是,占空比与输入电压成反比,提供“电压前馈”优势:良好的线路纹波
排斥和相对恒定的功率传递独立于输入电压。
44 kHz开关频率(TNY253/254)开关频率(无周期跳变)设置为44 kHz。这提供了几个优点。在较高的开关频率下,电容性开关损耗占电源功率损耗的很大比例。在较高的频率下,首选的缓冲方案是RCD或二极管齐纳。夹子。
然而,由于Tinyswitch的开关频率较低,因此可以使用一个简单的RC缓冲器(甚至仅在功率低于4 W的115 Vac应用中使用一个电容器)。
其次,低开关频率也降低了EMI滤波要求。在44 kHz时,第一、第二和第三谐波均低于150 kHz,其中EMI限制不是很严格。对于低于4 W的功率级,仅使用电阻和电容滤波器元件(无电感器或扼流圈)就可以满足全球EMI要求。这大大降低了EMI滤波器的成本。
最后,如果应用需要严格的噪声排放(如视频应用),则TNY253/254将允许更有效地使用二极管缓冲(和其他二次缓冲技术)。较低的开关频率允许使用RC缓冲来降低噪声,而不会显著影响电源的效率。
130 kHz开关频率(TNY255)开关频率(无周期跳变)设置为130 kHz。这允许TNY255在仍然使用与TNY253/254用于低功率应用相同尺寸、低成本变压器(EE16)的情况下输出10 W。

旁路针电容器旁路针使用一个小的0.1微F陶瓷电容器来分离tinyswitch的内部电源。
应用实例
电视待机
Tinyswitch是用于电视等消费电子产品的低成本、高效率备用电源的理想解决方案。图9显示了一个7.5 V、1.3 W的反激电路,该电路使用TNY253实现电视备用电源。该电路使用主电源已经提供的直流高压运行。该输入电压根据电视额定的输入交流电压范围,GE的电压范围可以在120到375 Vdc之间。电容器C1过滤高压直流电源,并且只有当从直流电源到电视备用电路的输入之间有很长的跟踪长度时才需要。高压直流总线应用于PRI的串联组合。T1的Mary绕组和TNY253内部的集成高压MOSFET。TNY253的低工作频率(44 kHz)允许使用低成本的缓冲电路C2和R1来代替主钳位电路。除了将漏极关断电压峰值限制在安全值之外,RC缓冲电路还通过以下方式降低辐射视频噪声:降低漏极波形的dv/dt,这对于电视和VCR等视频应用至关重要。在固定频率的PWM和RCC电路中,使用缓冲器将导致不需要的固定交流开关损耗,与负载无关。Tinyswitch上的开/关控制通过调整有效的开关频率消除了这个问题。因此,
开关损耗与负载呈线性关系,因此电源的效率保持相对恒定,直到输出负载的1瓦的一小部分。
二次绕组由d1和c4整流和过滤,产生7.5 V输出。l1和c5提供附加滤波。输出电压由光耦u2 LED前向下降(~1 V)和齐纳二极管VR1电压之和决定。电阻器r2保持通过齐纳的偏压电流,以提高其电压容限。
10 W备用
秒速时时彩计划网页版TNY255是理想的备用应用,需要高达10瓦的功率从230伏交流电或100/115伏交流电与倍增器电路。TNY255工作在130千赫,而不是44千赫的TNY253/254。更高的频率操作允许

使用一个低成本的EE16核心变压器,最高10瓦的水平。10瓦的电路用于这种应用。该电路从主电源已经提供的高压直流电源运行。电容器C1过滤高压直流电源,并且只有在有一个长的跟踪长度从T的来源是必要的。向备用电路的输入端提供直流电。高压直流总线与TNY255内的集成高压MOSFET串联应用于T1的一次绕组。二极管D1、电容器C2和电阻器R1包括钳位电路,该钳位电路将Tinyswitch放电引脚上的关断电压峰值限制在安全值。SE二次绕组由d2和c4整流和滤波,以提供5 V输出。附加滤波由l1和c5提供。输出电压由
光耦U2 LED前向下降(~1 V)和齐纳二极管VR1电压。电阻器R2保持通过齐纳的偏压电流,以提高其电压容限。为了更严格的容限,可使用TL431精密参考IC反馈电路。
手机充电器
Tinyswitch非常适合需要恒压和恒流输出的应用。Tinyswitch总是由输入高压供电,因此它不需要偏压绕组供电。因此,它的运行不依赖于输出电压的水平。这允许恒流充电器设计输出电压降到零伏的GNS。
圆周率

显示使用TNY254的5.2 V、3.6 W蜂窝电话充电器电路,在通用输入(85至265 Vac)范围内提供恒定电压和恒定电流输出。交流输入通过D1-D4、C1和C2进行整流和过滤,以创建与T1串联的高压直流总线,以及TNY254.T内的高压MOSFET。电感器l1与c1和c2一起构成π滤波器。电阻器r1抑制电感器l1中的共振。TNY254(44 kHz)的低频操作允许使用上述简单的π滤波器与单个y1电容器c8组合,以满足全球传导的EMI标准。二极管d6,
电容器C4和电阻r2包括钳位电路,该电路将Tinyswitch放电引脚上的关断电压尖峰限制在安全值内。二次绕组通过d5和c5整流和过滤,以提供5.2 V输出。附加滤波由l2和c6提供。输出电压由光耦u2 le的和决定。D正向压降(~1 V)和齐纳二极管VR1电压。电阻器R8保持通过齐纳的偏压电流,以提高其电压容限。
一个简单的恒流电路是利用晶体管q1的vbe来感测电流感测电阻r4上的电压,它可以由一个或多个电阻组成。

达到适当的值。r3是一个基极限流电阻。当通过r4的电压降超过晶体管q1的vbe时,它打开并通过驱动光耦LED接管环路的控制。r6降低一个附加电压,使控制环路在输出端的工作电压降到零伏。当输出短路时,D通过R4和R6的ROP(~1.5 V)足以保持Q1和LED电路的激活。电阻器R7和R9限制了在输出短路条件下,由于R6和R4之间的电压降,在Q1通过VR1时可能产生的正向电流。
交流适配器
许多消费电子产品使用低功耗50/60Hz变压器型交流适配器。Tinyswitch可以经济有效地用更轻、更小和更节能的解决方案替换这些线性适配器。图12显示了使用Tny253的9V、0.5W交流适配器电路。该电路在115 Vac输入下工作。为了节省成本,该电路在不连续的传导模式下运行,以提供相对独立于输入电压的恒定功率输出。输出电压由齐纳二极管VR1的电压降决定。选择变压器的初级电感以提供超过所需输出功率的功率。ER至少为50%,以允许部件公差,并在满负荷时保持一定的电流通过齐纳VR1。在无负荷时,所有的功率都输送给齐纳,齐纳应具有相应的额定值和热沉。尽管来自主电源输入的功率消耗恒定,但该解决方案仍然比Lin高效得多。耳塞适配器的输出功率约为1 W。
交流输入由二极管d1和d2整流。d2用于减少传导电磁干扰,只允许在二极管导通过程中噪声进入中性线。整流后的交流经电容器c1和c2过滤,产生高压直流母线,应用于T1一次绕组和高压MOSFET的串联组合。在TNY253旁边。电阻器R2连同电容器C1和C2形成一个π滤波器,足以满足这些功率级的EMI传导发射。C5是一个Y电容器,用于降低共模EMI。由于Tinyswitch MOSFET的额定电压为700 V,一个简单的电容缓冲器(C4)足以限制漏电感。在115伏交流电的应用中,在低功率水平下,CE尖峰。二次绕组被d3和c6整流和过滤。
设计
输出功率范围Tinyswitch选择指南(表1)中所示的功率水平是近似的,推荐的输出功率范围将提供成本优化设计,并基于
以下假设:
1.85 VAC输入的最小直流输入电压为90 V或更高,230 VAC输入的最小直流输入电压为240 V或更高,带电压倍增器的最小直流输入电压为115 VAC。
2.Tinyswitch不受热限制-源针焊接到足够的铜区域,以使模具温度保持在或低于100°C。此限制通常不适用于TNY253和TNY254。
Tinyswitch的最大功率能力取决于热环境、变压器芯尺寸和设计(连续或不连续)、所需效率、最小规定输入电压、输入存储电容、输出电压、输出二极管正向压降等,并且可以不同于选择指南中所示的值。
在最大负载以外的负载下,Tinyswitch中使用的跳周期模式操作可以在变压器中生成音频组件。这会导致变压器产生音频噪声。通过使用适当的变压器构造技术和降低峰值磁通量,可以降低变压器的音频噪声。密度。有关音频抑制技术的详细信息,请检查
我们网站上的“应用程序说明”部分
使用Z5U等介电材料的陶瓷电容器,在钳位电路和缓冲电路中使用时,也会由于电致伸缩和压电效应而产生音频噪声。如果是这样,用具有不同类型介电材料的电容器代替它们是最简单的解决方案。聚酯薄膜电容器是一个很好的替代方案。
短路电流Tinyswitch没有自动重启功能。因此,在输出短路条件下,Tinyswitch将继续向负载供电。在最坏情况下,峰值短路电流等于一次电流限制(Ilimit)乘以变压器匝数比(np/ns)。在典型情况下l设计的平均电流比这个峰值低25%到50%。在tinyswitch的功率水平下,通过额定输出二极管来处理短路电流,很容易适应。通过选择所需功率的最小(最低电流限制)开关,可以将短路电流最小化。
布局
单点接地在旁路针电容器和输入滤波电容器的源针处使用单点接地连接。
一次回路面积——将输入滤波电容器、变压器一次回路和微动开关连接在一起的一次回路面积应尽可能小。
一次钳位电路一个钳位或缓冲电路被用来在关断时最小化峰值电压和漏极上的振铃。这可以通过使用一个小于3 W的RC缓冲电路或一个如图13所示的RCD钳位来获得更高的功率。从漏极到源极之间穿过一次或单个550 V齐纳钳位的齐纳钳位和二极管钳位也可以使用。在所有情况下,应注意尽量减少从缓冲器/钳组件到变压器和开关的电路路径。
锡开关下方的铜不仅作为单点接地,而且作为散热片。图13所示的阴影区域应最大化,以使锡开关和输出二极管散热良好。
Y电容器Y电容器的放置应直接从一次单点接地到二次侧的公共/返回终端。这样的放置将最大限度地提高Y电容器的EMI效益。
光耦维持从光耦晶体管到微动开关使能的最小电路路径和源极以最小化噪声耦合很重要。
输出二极管为获得最佳性能,应尽量减小连接二次绕组、输出二极管和输出滤波电容器的回路面积。优化布局见图13。此外,应在二极管的阳极和阴极端子处提供足够的铜面积,以充分加热输出S下的二极管。短路条件。
输入和输出滤波电容器在连接到输入和输出滤波电容器的记录道中存在收缩。这些收缩有两个原因。第一个原因是强制所有高频电流流过电容器(如果记录道很宽,那么它可以绕电容器流动)。第二个原因是CTIONS将从Tinyswitch到输入滤波电容器和从二次二极管到输出滤波电容器的热传递最小化。输出滤波电容器的公共/回路(负输出端子)端子应与到二次绕组的短的、低电阻路径相连。此外,在公共/返回输出连接应直接从二次绕组针接出,而不是从Y电容器连接点接出。

技术文章分类
相关技术文章