DI-116参考设计 TinySwitch-III ® 28 W多路输出电源，空载功耗<50 mW 应用 器件 输出功率 输入电压 输出电压 拓扑结构 DVD / 机顶盒 TNY280PN 25 W (28 W PK) 90 - 265 VAC 5 V / 12 V / -12 V / -24 V 反激式 在每一个使能开关周期，U1内部的MOSFET导通，电流流过变压 设计特色 • 设计简单、低成本、元件数量少 器T1初级绕组。当初级电流达到MOSFET限流点时，MOSFET关 • 低空载功耗：265 VAC输入时的空载功耗<50 mW 断，变压器T1中的能量被传送到次级。 • 低待机功耗：5 V、5 mA负载时的待机功耗<90 mW • 高效率：90 VAC输入时的效率>74％ • 即使输出接到安全地，相对于EN55022B的传导EMI限值，仍有 初级箝位电路（D5、VR3、R1、R2和C3）将峰值漏极电压控制 在内部MOSFET的700 V击穿电压之下。 >10 dBµV的EMI裕量 输出过压保护（OVP）通过U2、R12、R13、VR1和VR2来实现。 • 简单的输出过压锁存关断电路，在故障状态下保护负载 如果由于U3故障造成反馈环路开路，VR1或VR2会使U2导通， • 导通时间延长提供了28 ms的保持时间 使得流进U1 BP/M引脚的电流超过6.5 mA，U1进入锁存状态。 VR1和VR2的值决定了锁存发生时的输出电压。一旦被触发， 工作方式 图1所示的DVD或机顶盒电源是用TNY280PN(U1)设计的一个反激式 输入断电再上电就会使OVP锁存复位。 转换器。在这个设计中，10 µF的C4电容选择了U1的增强限流点， 为了减小空载功耗和提高轻载效率，变压器的辅助偏置绕组通过 在启动或负载瞬态（DVD开仓）时可使电源输出28 W的峰值功率。 电阻R3给U1供电。 C6 330 pF R3 100 V 16 Ω C18 1 nF 250 VAC VR3 BZY97C200 200 V C3 1 nF 1 kV D1, D2 1N4937 2 3 F1 2A L1 10 mH C1 47 µF 400V 8 C9 1 nF 50 V 6 R2 NC 200 Ω 1/2 W R1 560 Ω RV1 90-265 VAC 275 VAC T1 7 9 C2 47 µF 400V R4 10 Ω C14 2.2 µF 50 V 4 C5 1 µF 100 V D D3,D4 1N4007GP EN/UV BP/M S C4 10 µF 50 V U3-B PC817D R3 100 kΩ +12 V, 1.15 A VR2 BZX79-B4V7 4.7 V 2% C13 100 nF 50 V +5 V, 2.1 A RTN R11 10 Ω C15 100 nF 50 V R8 56 Ω R12 100 Ω R7 10 Ω R9 1 kΩ U3-A EE25 TinySwitch-III U1 TNY280PN VR1 1N5244B 14 V C11 220 µF 10 V R6 10 Ω D10 BAV20 D6 BAV21 5 VR4 BZX79C8 220 µF B8V2 8.2 V 16 V L2 3.3 µH L3 3.3 µH C12 C10 D8 2.2 µF SB530 2200 µF 50 V 10 V D9 BAV20 10 D5 FR107 C7 680 µF 16 V D7 SB360 R14 15 kΩ 1% C16 220 nF U2-B 50 V PC817D C17 1 µF 50 V -12 V, 20 mA -24 V, 15 mA R13 1 kΩ U2-A R15 115 kΩ 1% C18 100 nF 50 V RTN U4 TL431 2% R10 3 kΩ R16 10 kΩ 1% PI-4416-122007 图 1. 25 W连续、28 W峰值多输出电源 www.powerint.com December 2007 设计要点 • • RCD箝位。在满载时，VR3限制了C3两端的最大电压。在轻载 或空载时，随着有效开关频率的降低，VR3阻止C3全部放电， 以防止箝位网络成为一个大的负载。D5使用快速而不是超快二 选择VR1和VR2的值以限制在开环故障下的最大电压。电阻 R13提供了一个偏置电流以便使齐纳管在接近它们的测试电流 由D5、R1、VR3、R2和C3组成的初级箝位是一个优化的 时工作。这个偏置电流也是一个假负载。 • 为了提高交叉调整率，电源反馈取自5 V和12 V，通过R14和R15 接到电压参考U4。 极管，可以把一些漏感能量回送到输出，提高了效率。 70 变压器参数 EN55022B Limits QP 60 PI-4413-090606 80 磁芯材料 EE25 N67 or equivalent, gapped for ALG of 105 nH/t² 骨架 5+5 pin vertical (Yih-Hwa YW-360-02B) 绕组细节 Bias: 27T, 29 AWG Primary: 105T, 32 AWG Shield: 2T, 100 mm × 9 mm × 1 mil Cu foil +5 V: 5T, 2 × 24 AWG T.I.W. +12 V: 6T, 25 AWG T.I.W. -12 V: 11T, 32 AWG T.I.W. -24 V: 11T, 32 AWG T.I.W. 绕线顺序（引脚号） 1 mm tape margin, bias (4-5), tape, Primary (3- 2), Shield (2-NC), tape, +5 V (6-7), +12 V (8-6), tape, -12 V (7-10), -24 V (10-9), tape 电感 Primary: 1.15 mH - 0/+ 10% Leaksage: 70 μH (max) AV 50 dBµV 40 30 QP 20 AV 10 0 -10 -20 0.15 1.0 10.0 MHz 图 2. 最差情况下的EMI结果（输出接到安全地） 100.0 表 1. 变压器设计参数（AWG = 美国绕线规格，TIW = 三层绝缘线， NC = 无连接） Power Integrations 5245 Hellyer Avenue San Jose, CA 95138, USA. Main: +1 408-414-9200 Customer Service Phone: +1-408-414-9665 Fax: +1-408-414-9765 Email: [email protected] Power Integrations reserves the right to make changes to its products at any time to improve reliability or manufacturability. Power Integrations does not assume any liability arising from the use of any device or circuit described herein. POWER INTEGRATIONS MAKES NO WARRANTY HEREIN AND SPECIFICALLY DISCLAIMS ALL WARRANTIES INCLUDING, WITHOUT LIMITATION, THE IMPLIED WARRANTIES OF MERCHANTABILITY, FITNESS FOR A PARTICULAR PURPOSE, AND NON-INFRINGEMENT OF THIRD PARTY RIGHTS. The products and applications illustrated herein (transformer construction and circuits external to the products) may be covered by one or more U.S. and foreign patents or potentially by pending U.S. and foreign patent applications assigned to Power Integrations. A complete list of Power Integrations' patents may be found at www.powerint.com. Power Integrations grants its customers a license under certain patent rights as set forth at http://www.powerint.com/ip.htm. On the Web www.powerint.com The PI logo, TOPSwitch, TinySwitch, LinkSwitch, DPA-Switch, PeakSwitch, EcoSmart, Clampless, E-Shield, Filterfuse, StackFET, PI Expert and PI FACTS are trademarks of Power Integrations, Inc. Other trademarks are property of their respective companies. ©2006, Power Integrations, Inc. B 12/07 DI-116