TinySwitch�睮I系列是美國PI（PowerIntegrations）公司繼TinySwitch之后，于2001年3月新推出的第二代增強型隔離式微型單片開關電源集成電路。該系列產品包括TNY264P／G、TNY266P／G～TNY268P／G，共8種型號。它特別適合制作高效率、低成本、微型化的小功率開關電源，例如手機電池充電器、PC機待機電源、彩色電視機待機電源、交流電源適配器、電機控制器以及ISDN或DSL網絡終端，是體積大、效率低的線性穩壓電源理想的替代品。

1.TinySwitch�睮I系列的產品分類及性能特點

1.1產品分類

產品分類見表1

表1TinySwitch�睮I系列產品的分類及較大連續輸出功率POM

1.2性能特點

與第一代產品TinySwitch（TNY253～TNY255）相比，它除了保留結構簡單、使用方便等優點之外，還具有以下顯著特點：

（1）在增加輸出功率的同時，降低了芯片的功耗，使電源效率得到進一步提高。當交流輸入電壓達到較大值265V，空載時芯片的功耗一般低于50mW。TinySwitch系列產品的較大輸出功率為10W（TNY255P／G型），TinySwitch�睮I系列產品則提高到23W（TNY268P／G型）。開關頻率也從44kHz提高到132kHz，這不僅能提高電源轉換效率，還允許使用低價格、小尺寸的EE13或EF12.6型磁芯，減小高頻變壓器的體積。

（2）增加了自動重啟動計數器、極限電流狀態機

和輸入欠壓檢測電路。利用一只檢測電阻來設定輸入電壓的欠壓閾值，消除了在待機電源等應用中因輸入濾波電容緩慢放電而引起的電源掉電故障。一旦發生輸出短路、控制環開路或者掉電故障，均能保護芯片不受損壞。

表2TinySwitch�睮I與TinySwich的性能比較

圖1TinySwitch�睮I的引腳排列

（3）將TinySwitch的使能端（EN）改為雙功能引出

端“使能／欠壓端”（EN／UV）。正常工作時由此端控制內部功率MOSFET的通斷，該端還可用于輸入欠壓檢測信號。另外，在旁路端（BP）內部還增加了6.3V的鉗位保護電路。

（4）新增加了開關頻率抖動（frequencyjittering）

功能，能濾除浸過清漆的普通高頻變壓器產生的音頻噪聲，并防止電源的開關噪聲，還能快速上電而無過沖現象。TinySwitch�睮I的開／關控制器的調節速度比一般的脈寬調制器（PWM）更快，對紋波的抑制能力更佳。

（5）功率MOSFET漏極的極限電流ILIMIT的容

許偏差小。例如TNY264P／G的容許偏差僅為250±17mA，相對偏差減小到（±17／250）％=±6.8％；而TNY254P／G的容差為255±25mA，相對偏差達（±25／255）％=±9.8％。這表明，用TNY264P／G代替TNY254P／G來設計開關電源時，由于TNY264P／G不需要留出過多的極限電流余量，因此在相同輸入功率／輸出電壓的條件下，輸出功率要高于TNY254P／G，并且能降低外圍元件的成本。

1.3TinySwitch�睮I與TinySwich的性能比較

TinySwitch�睮I與TinySwich系列產品的性能比較見表2。

2.TinySwitch�睮I系列的工作原理

2.1管腳功能

TinySwitch�睮I系列產品的引腳排列如圖1所示，它采用雙列直插式封裝（DIP��8B）或表面貼片式封裝（SMD��8B），但實際引出端只有7個。由于第6腳未引出，從而增加了漏極與源極的安全距離。考慮到它有4個源極端S，故等效于四端器件。4個源極被劃分成兩組：兩個S端需接控制電路的公共端，兩個S（HVRTN）端則接高壓返回端，它們都與內部MOSFET的源極連通。D為內部功率MOSFET的漏極引出端，為啟動和穩定工作提供了內部工作電流。BP為旁路端，接外部0.1μF的旁路電容。正常工作時，由EN/UV端來控制內部功率MOSFET的通斷。超載時，從EN/UV端流出的電流大于240μA，強迫功率MOSEFT關斷。若該端經一只2MΩ電阻接輸入直流高壓UI，即可對UI進行欠壓檢測，不接電阻時無此項功能。

圖2TinySwitch�睮I的功能框圖

圖3頻率抖動的波形

2.2工作原理

TinySwitch�睮I內部集成了一個耐壓為700V的功率MOSFET和一個開／關控制器。與傳統的PWM控制器不同，它采用一個簡單的開/關控制器來調節輸出電壓。其功能框圖如圖2所示。主要包括振蕩器，5.8V穩壓器，旁路端鉗位用的6.3V穩壓管，使能檢測與邏輯電路，極限電流狀態機，欠壓、過流及過熱保護電路，自動重啟動計數器。此外，EN／UV的內部電路中還增加了一個源極跟隨器。由圖2可見，能夠控制MOSFET關斷的電路有以下幾種：BP端欠壓比較器，過流比較器，過熱保護電路，前沿閉鎖電路，較大占空比信號Dmax，EN／UV控制端。它們之間呈“邏輯或”的關系，任何一路均可單獨將MOSFET關斷。

TinySwitch�睮I一般工作在極限電流的模式下。啟動時，在每個時鐘周期開始時刻，TinySwitch�睮I對EN／UV端進行取樣，再根據取樣結果來決定是否跳過周期以及跳過多少個周期，同時確定適當的極限電流閾值。當漏極電流ID逐漸升高并達到ILIMIT值或者占空比達到較大值Dmax時，使MOSFET關斷。滿載時TinySwitch�睮I在大部分周期內導通；中等負載時則要跳過一部分周期并開始降低ILIMIT值，以維持輸出電壓穩定。輕載或空載時，則幾乎要跳過所有周期，并且進一步降低ILIMIT值，使功率MOSFET僅在很少時間內導通，以維持電源正常工作所必須的能量。

EN／UV端一般由光耦合器驅動。光耦合器中接收管的集電極連到EN／UV端，發射極則接源極。光耦合器與穩壓管串聯在穩壓輸出端，輸出電壓UO就等于光耦合器內部發光二極管（LED）正向壓降UF與穩壓管穩定電壓UZ之和。當UO↑時，LED開始導通，將EN／UV腳電壓置成低電平，使功率MOSEFT關斷，通過減小占空比來使UO↓，較終達到穩壓目的。為改善穩壓性能，亦可用可調式精密并聯穩壓器TL431來代替普通的穩壓管。

下面就TinySwitch�并虻膬炔侩娐分械膸讉�主要功能電路作一介紹：

（1）振蕩器

振蕩器的頻率均設置為132kHz。它能產生決定每個周期起始時間的時鐘信號（CLOCK）和較大占空比信號（Dmax）。該振蕩器還增加了頻率抖動電路，開關頻率的抖動范圍是128kHz～136kHz，抖動量為±4kHz。頻率抖動波形如圖3所示。利用此功能可顯著減小噪聲