12V 1A 光耦反馈式开关电源，功率达12W

由TinySwitch-Ⅲ系列产品TNY278P构成12V、1A（12W）光耦反馈式开关电源的电路如图2-7所示。该电源具有欠电压/过电压保护功能，电源效率大于80%，在交流265V输入时的空载功耗低于50mW。电路中使用两片集成电路：IC₁（TNY278P），IC₂（光耦合器PC817A）。图中的R₅^∗、R₈^∗均为可选件，而C₇的电容量与所选择的极限电流值有关。

图2-7 由TNY278P构成12V、1A（12W）光耦反馈式开关电源

85～265V交流电经过输入保护电路及整流滤波电路后获得直流高压，接至一次绕组的一端，一次绕组的另一端接TNY278P内部功率MOSFET的漏极。FU为3.15A熔丝管，起到过电流保护作用。R_V是标称电压为交流275V的压敏电阻（VSR），能吸收浪涌电压，起过电压保护作用。由C₁、L₁、C₂构成的输入滤波器用于滤除串模干扰。一次侧钳位电路由P6KE150A型瞬态电压抑制器VD_Z1（TVS）、阻塞二极管VD₅、阻容元件C₃、R₁及R₂组成，可将漏感产生的尖峰电压限制在安全范围以内。R₂、C₃还可抑制高频振荡。将TVS钳位电路与并联式RC型吸收电路相结合，不仅能降低电磁干扰（EMI），还能提高电源效率。由于R₂可限制VD₅的反向电流，因此VD₅允许采用低成本的1N4007GP型1A/1000V玻璃钝化式整流管来代替快恢复二极管，其反向恢复时间低于2μs；但不得使用普通的1N4007型整流管，否则会降低电源效率并增加串模干扰。

二次绕组的输出电压经过VD₇整流，再经过C₄、L₂和C₅滤波后获得直流输出电压U_O。VD₇采用BYV28-200型超快恢复二极管，其额定整流电流I_d=3.5A，最高反向工作电压U_RM=200V。L₂采用铁氧体磁珠，能抑制开关噪声。磁珠是近年来问世的一种超小型的非晶合金磁性材料，外形尺寸有ϕ2.5mm×3mm、ϕ2.5mm×8mm、ϕ3mm×5mm、ϕ3.5mm×7.6mm等多种规格，电感量仅为几至几十微亨。C₅为安全电容（亦称作Y电容）。

该电源采用配稳压管的光耦反馈电路。由VD_Z3提供参考电压，当输出电压U_O发生波动时，在光耦合器PC817A内部的LED上可获得误差电压。因此，该电路相当于给TNY278P增加了一个外部误差放大器，再与内部误差放大器配合使用，即可对U_O进行调整。当U_O超过VD_Z3的稳定电压（U_Z）与PC817A中LED正向电压降（U_F）之和时，经光耦合器产生的电流将超过使能端的阈值电流，就强迫关断一个开关周期。若U_O＜U_Z+U_F，则使能一个开关周期。通过调节工作周期的数量，即可对输出电压进行精确地调节。倘若负载变轻，则工作周期数亦随之减少，从而降低了开关损耗，即使轻载时也能提供恒定的效率。

由于TNY278P采用自供偏压方式，因此一般情况下高频变压器不需要增加偏置绕组。但使用偏置绕组可实现输出过电压保护功能，当反馈环路出现开路故障时还能保护负载不受损坏。当输出端出现过电压情况时，若偏置电压超过VD_Z2与BP/M端电压之和（28V+5.85V），则电流开始流进BP/M端。此电流超过5mA时，TNY278P内部的锁存关断电路将被激活，将输入电路断开，起到保护作用。一旦BP/M端电压下降到2.6V以下时，TNY278P内部的锁存关断电路又被重置。R₈为可选件，不接R₈时，在交流265V输入时的空载功耗为140mW；接上R₈后可降至40mW。

EN/UV端的欠电压阈值电流为25_μA，在EN/UV端与直流输入端之间串联一只欠电压阈值设定电阻R₅。取R₅=3.6MΩ时，欠电压阈值U_UV约为90V。当直流输入电压正常时，U_I≈300V，EN/UV端的电压为1.2V，该端的输入电流I_EN/UV≈（300V-1.2V）/3.6MΩ=83μA＞25μA，此时欠电压保护电路不起作用。一旦U_I低于90V，使I_EN/UV=（90V-1.2V）/3.6MΩ=24.6μA＜25μA，欠电压保护电路就强迫功率MOSFET关断，直到I_EN/UV超过25μA，TNY278P才转入正常工作。(www.xing528.com)

TinySwitch-Ⅲ在设计上非常灵活。以图2-7所示电路为例，C₇的容量有以下三种选择方法：①C₇=0.1μF时，对应于TNY278的标准极限电流（I_LIMIT），适合构成密封式电源适配器；②C₇=1μF时，对应于TNY278的I_LIMIT-，还对应于TNY277的I_LIMIT，这种情况下能降低通过TinySwitch-Ⅲ的有效值电流，并能提高电源效率，但最大输出功率会降低，这适用于对环境温度要求高、散热性差的应用场合；③C₇=10μF时，对应于TNY278的I_LIMIT+，或TNY279的I_LIMIT，此时能增加开关电源的峰值输出功率或连续输出功率。TinySwitch-Ⅲ产品系列相邻型号之间的电流极限值互相兼容，这正是其另一显著特点。上述兼容性具有两大优点，第一，用户无须改变TinySwitch-Ⅲ芯片的型号及外围电路，即可灵活地设计出具有不同特点的开关电源；第二，在用相邻型号的TinySwitch-Ⅲ芯片进行代换时，只需对C₇进行改动，从而极大地方便了用户。

设计要点：

（1）该电源适配器的输出电压就等于VD_Z3、R₆和光耦合器PC817A中LED的压降之和。调整R₄、R₆的阻值，可对输出电压进行微调。如果需要更精确的输出电压，可用TL431来代替VD_Z3。

（2）只需改变C₇（即旁路电容C_BP）的容量，即可选择不同的TinySwitch-Ⅲ系列器件。本例中选择TNY278P并使之工作在TNY279P的限流点I_LIMIT上，可提高电源的输出功率。若选用TNY279P并使之工作在TNY278的限流点I_LIMIT+上，可获得较高的电源效率。假如选用TNY277P并使之工作在TNY278的限流点I_LIMIT-上，则输出相同功率时的效率就会降低。TinySwitch-Ⅲ的极限电流I_LIMIT与旁路电容C₇的对应关系见表2-1。

表2-1 极限电流I_LIMIT与旁路电容C₇的对应关系

（3）如不需要输出过电压保护，可省去R₇、VD₆、C₆、R₃和VD_Z2。为进一步降低成本，还可省去高频变压器的偏置绕组，但此时的最大空载功耗会提高到150mW。