通用输入、12 V及1A输出的反激式低成本高效率电源电路

通用输入、12 V及1A输出的反激式低成本高效率电源电路

图14显示了一个采用了TNY278、通用输入、12 V及1A输出的反激式低成本高效率电源电路。此电源具有的特性包括欠压锁定、初级检测的输出过压锁存关断保护、高效率( > 8 0 % )以及极低的空载功耗(265 VAC输入时<50 mW)。使用一个简单的齐纳二极管参考及光耦反馈可对输出电压进行稳压。经整流及滤波的输入电压被加到T1的初级绕组上。U1中集成的MOSFET驱动变压器初级的另一侧。二极管D5、C2、R1、R2、及 VR1组成箝位电路，将漏极的漏感关断电压尖峰控制在安全值范围以内。齐纳二极管箝位及并联RC的结合使用不但优化了EMI，而且更有效率。电阻R2限制了D5的反向电流，因此可使用一个低成本、慢速恢复的整流二极管，但应选用玻璃钝化式的二极管，恢复时间≤2 μs以提高效率及降低传导EMI。

齐纳二极管VR3调节输出电压。当输出电压超过齐纳二极管与光耦LED正向电压降之和时，电流将流向光耦LED，从而下拉光耦中晶体管的电流。当此电流超出使能引脚阈值电流时，将抑制下一个开关周期。当下降的输出电压低于反馈阈值时，会使能一个开关周期。通过调节使能周期的数量，可对输出电压进行调节。随负载的减轻，使能周期也随之减少，从而降低有效的开关频率，根据负载情况减低开关损耗。因此能够在负载极轻时提供恒定的效率，易于满足能效标准的要求。

由于TinySwitch-III完全是自供电的，因此在变压器上无需辅助或偏置绕组。如果使用偏置绕组，可实现输出过压保护功能，在反馈出现开环故障时保护负载。当发生过压情况时，如偏置电压超过VR2与旁路/多功能(BP/M)引脚电压(28 V+5.85 V)之和时，电流开始流向BP/M引脚。当此电流超过ISD时，TinySwitch-III的内部锁存关断电路将被激活。断开交流输入后，当BP/M引脚电压下降到低于2.6 V时，TinySwitch-III的内部锁存关断电路将重置。如范例显示，在环路开环时，OVP的输出电压为17V。

对于有更低输入空载功耗的应用，可使用偏置绕组向TinySwitch-III供电。电阻R8将电流送入BP/M引脚，抑制了内部高电压电流源，通常此高压恒流源在内部MOSFET关断期间维持BP/M引脚的电容电压(C7)。此连接方式将265 VAC输入时的空载功耗从140 mW降低到40 mW。连接在直流总线及U1EN/UV引脚间的R5可进行欠压锁定。当发生欠压锁定时，开关周期被抑制，直到EN/UV引脚电流超过25 μA为止。因此可在正常工作输入电压范围之内对启动电压进行设定，防止在非正常低输入电压条件下及交流输入断电时在输出端出现电压干扰。

除了用于差模EMI衰减的简单pi型输入滤波器(C1、 L1、 C2)之外，此设计还在变压器上采用了E-Shield™蔽技术来降低共模EMI位移电流，R2及C4作为衰减网络来降低高频变压器振荡。这些技术与TNY278的频率抖动相结合，令此设计具有出色的传导及辐射EMI性能，比EN55022 B级对传导EMI所规定的要求还多出12 dBμV的裕量。